ACS Catal: UiO-66修饰超强酸用于催化转化生物燃料

纳米技术

2020-09-17

通常固体酸的催化性能低于液体酸，因为固体酸的酸性受到限制，在反应中扩散会受到明显的抑制，有鉴于此，武汉物理与数学研究所郑安民、Xianfeng Yi，福州大学刘福建等报道了通过多种离子液体修饰UiO-66固体超强酸，具体通过1,3-丙烷磺内酯对UiO-66进行季铵盐化修饰，适用H₂SO₄、HSO₃CF₃进行离子交换。

本文要点：

（1）

合成方法。ZrCl₄、2-胺基对苯二甲酸合成Zr基UiO-66结构，随后在1,3-丙烷磺内酯作用中在UiO-66上的NH₂上修饰磺酸基，随后再和CF₃SO₃H反应得到UiO-66-[C₃NH₂][SO₃CF₃]。

（2）

这种UiO-66固体超强酸展现出对生物柴油较高的催化转化性能和酯交换反应，该结果比离子液体或纯H₂SO₄有更好的效果。通过对该反应性能和机理的理解，发现较高的酸浓度（~3.33 mmol/g），超强的酸性（通过³¹P ssNMR，Hammett指示，电位滴定进行验证），规则微孔结构中能够对合成过程进行择型催化作用，通过以上多种过程的协同作用实现了活化甲醇，并且抑制了逆反应。这种UiO-66固体超强酸可能在生物燃料领域展现重要应用前景。

参考文献

Wenli Peng, Jinxing Mi, Fujian Liu*, Yao Xiao, Wei Chen, Zhiqiang Liu, Xianfeng Yi*, Wentao Liu, and Anmin Zheng*

Accelerating Biodiesel Catalytic Production by Confined Activation of Methanol over High-Concentration Ionic Liquids Grafted UiO-66 Solid Superacids, ACS Catal. 2020

DOI: 10.1021/acscatal.0c03261

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.0c03261