固体碱催化剂.pdf

·594 · 化学通报 　2002 年 第 9 期 　　　　　http :hxtb . icas. ac . cn 固体碱催化剂 魏 　彤 　王谋华 　魏 　伟 　孙予罕 　钟 　炳 ( 中国科学院山西煤炭化学研究所国家重点实验室 　太原 　030001) 摘 　要 　综述了最近 30 年来固体碱催化剂的研究现状 ,包括固体碱催化剂的种类 、优缺点以及各 类催化剂中影响其催化性能的因素 。重点探讨了碱位前驱体和载体对负载型无机固体碱碱强度的影 响 。展望了未来固体碱化剂的发展方向。 关键词 　固体碱 　碱性分子筛 　碱催化 Abstract 　The development of solid base catalysts in the last thirty years was summarized. The variances , mer its and drawbacks of solid base as well as the factors that influenced the catalytic behavior of solid base were presented in detail . Particularly , the effects of basic site predecessor and support on the base strength of solid base were dis cussed. At last the direction of the development of solid base catalyst in the futrure was presented. Key words 　Solid base , Basic zeolite , Basic catalysis 随着世界环保意识的加强以及绿色化学的发展 ,人们越来越重视环境友好的催化新工艺过程 。 以固体碱作为催化剂具有高活性 、高选择性 、反应条件温和 、产物易于分离 、可循环使用等诸多优 点 ,尤其在精细化学品合成方面可使反应工艺过程连续化 ,增强了设备的生产能力 ,发挥着越来越 明显的优势 ,可望成为新一代环境友好的催化材料[ 1 ,2 ] 。然而 ,相对固体酸催化剂而言 ,对固体碱催 化剂的研究起步较晚 ,发展也比较缓慢[3 ,4 ] ,主要原因在于固体碱 ,尤其是超强固体碱催化剂制备复 杂 、成本昂贵 、强度较差 、极易被大气中的 CO 等杂质污染 ,而且比表面都比较小 。因此 ,各国都处 2 在积极研制开发阶段 。 自20 世纪 50 年代固体碱催化剂引起科学家们的重视以来[5 ] , 已经发展了多种类型的固体碱 催化体系 ,按照载体和活性位的性质不同 ,固体碱大体可分为有机固体碱 ,有机无机复合固体碱 , 以 及无机固体碱 ,其中无机固体碱又可分为金属氧化物型和负载型 。但总的来看 ,固体碱催化剂的研 究尚缺乏系统性 。 1 　有机固体碱 通常有机固体碱主要是指端基为叔胺或叔膦基团的碱性树脂类固体碱 ,例如端基为三苯基膦 的苯乙烯和对苯乙烯共聚物[6 ] 。氮和磷的最外层分别有两个成对的 s 电子和三个未成对的p 电 子[7 ] 。在胺或膦分子中 ,氮或磷原子是 sp3 杂化的 ,其中三个未成对电子分别 占据三个 sp3 轨道 ,每 一个轨道和其它碳原子或氢原子的轨道成键 ,第四个 sp3 轨道含有一对孤对电子 ,在棱锥形胺或膦 分子的顶点 。就是这一对孤对电子使有机胺或有机膦呈不同强度的碱性 。这种有机固体碱的优点 是碱强度均一 ,但是它热稳定性不好 ,只能适用于低温反应 ,且制备复杂 ,成本较高 。 魏 　彤 　女 ,26 岁 ,博士生 ,现从事固体碱的制备及应用研究。