摘要：以碳纳米管、介孔碳分子筛和氮掺杂的介孔碳为前驱体,采用全氟磺酸-全氟乙烯共聚物(PTFE)液相沉积方法制备了修饰量相同的三种全氟磺酸功能化碳基固体酸催化剂,利用N2吸附、热重分析(TG)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外变换(FTIR)光谱以及电位滴定等方法对材料的结构和酸性进行了表征.考察催化剂对于苯甲醇与苯甲醚Friedel-Crafts(F-C)反应的催化性能.结果表明,前驱体的比表面积越大,与修饰剂的相互作用越强,越有利于修饰剂在前驱体表面的分散,得到的催化剂表面酸量越多,酸催化活性越好.因此,全氟磺酸功能化的氮掺杂介孔碳在F-C反应中表现出最高的活性和稳定性.

摘要：以获取生物质基固体酸催化剂制备的最佳工艺条件为目的,利用生物质玉米秸秆为原料,设计碳化时间、碳化温度、磺化时间、磺化温度四因素三水平Box-Behnken试验,通过催化剂催化水解玉米秸秆所得还原糖得率进行表征,采用响应面法确定玉米秸秆碳基固体酸催化剂的最佳制备工艺。结果表明,实验数据建立的二次多项式数学模型显著性极高(P<0.0001),相关系数R2=0.9981,预测值与实验值具有很好的拟合度。通过二次回归模型得到玉米秸秆基固体酸催化剂制备的最佳工艺条件为:碳化温度548.78℃、碳化时间13.67 h、磺化温度120.82℃、磺化时间6.83 h。在此条件下获得的生物质碳基固体酸催化剂催化水解玉米秸秆所得还原糖的得率为7.978%,预测值为7.983%,二者相差0.005%;比其他固体酸催化剂催化水解纤维素所得还原糖得率可提高65%,说明用此模型来优化玉米秸秆基固体酸催化剂的制备工艺是可行的。

摘要：利用中心组合设计试验选取炭化温度、磺化温度和磺化时间3个因素对龙竹碳基固体酸催化剂的催化性能影响,运用响应面法对其工艺参数进行优化,并利用SEM和FT-IR对催化剂进行表征。研究结果表明,根据试验数据建立的二次多项式数学模型具有高度显著性(P<0.0001),相关系数R2=0.9807,说明预测值和试验值之间具有很好的拟合度。通过对二次回归数学模型解逆矩阵得到制备竹炭基固体酸催化剂的最优化条件为:炭化温度为228.57℃,磺化温度为80℃,磺化时间为6.64h。在此条件下获得的碳基固体酸催化剂催化混合脂肪酸和甲醇酯化反应转化率的预测值为89.46%,试验值为89.98%,二者的相对偏差为0.58%,说明用此模型来分析和预测炭基固体酸催化剂的催化性能是可行可靠的。竹炭基固体酸催化剂的SEM和FT-IR分析表明,催化剂表面具有多孔型框架结构,空隙中含有呈片状或层状结构的无定型碳颗粒,催化剂分子结构上含有催化活性基团-SO3H基团。