固體超強酸是一種新型催化材料,它具有易與產品分離、不腐蝕設備、對環境污染小和可重複使用等優點,是替代傳統的均相液體酸催化劑實現環境友好催化工藝的最佳候選催化材料,有關這類催化劑的討論已經成為催化領域的重要課題。
通常的硫酸促進型固體超強酸催化劑目前還存在一些不足之處,主要表現在:容易積炭、失活和使用壽命短。負載型氧化物固體超強酸催化劑(如WO3/ZrO2)的酸性雖然低於SO42-/ZrO2固體超強酸催化劑,但它在溶液和還原氣氛中的熱穩定性明顯優於SO42-/ZrO2固體超強酸催化劑,而且對特定的反應如高碳烷烴的異構化等具有更高的選擇性,故該類固體超強酸催化劑一經出現就引起人們的極大興趣。但是該類固體超強酸催化劑最大的缺點是需要800℃左右的高溫處理才能形成超強酸中心,因此比表面積低和表面酸中心數目少。
WO3/TiO2固體超強酸催化劑可以在更低的溫度下形成超強酸中心,比表面積和表面酸中心數目高於WO3/ZrO2固體超強酸催化劑。主要作為廢氣中NOx的選擇性還原、烯烴轉化和光催化的催化劑;雖然WO3/TiO2催化劑製備已經從傳統的機械混合法、潤濕浸漬法發展到溶膠-凝膠法,但WO3/TiO2催化劑的表徵仍集中在低WO3擔載量範圍。
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