磁性固体酸催化剂Fe3O4/C-SO3H制备及表征

作者：喻红梅; 华平^*; 李建华; 钱锋

来源：日用化学工业, 2022, 52(04): 396-403.

• 磁性催化剂
• 固体酸催化剂
• 辛基葡萄糖苷

以四氧化三铁为磁核，生物质碳(葡萄糖、淀粉、蔗糖)为原料，采用先制备Fe3O4/C，再对其进行磺化的方法制备磁性碳基固体酸催化剂Fe3O4/C-SO3H。以辛基葡萄糖苷的合成反应为探针，考察生物质碳种类、碳化温度、碳化时间、酸种类、磺化温度和磺化时间等因素对葡萄糖转化率和催化剂酸含量的影响。利用FT-IR、XRD、TG、SEM和振动样品磁强计(简称VSM)等对催化剂进行表征。结果表明Fe3O4/C-SO3H的最佳制备条件为：以淀粉为生物质碳源，其用量为m(Fe3O4)∶m(淀粉)=1∶10，碳化温度为190℃，碳化时间为8 h，以对甲苯磺酸为磺酸源，其质量比为m(Fe3O4/C)∶m(对甲苯磺酸)=1∶0.6，磺化温度为250℃，磺化时间为4 h。在上述条件下，催化剂酸含量为1.17 mmol/g，葡萄糖转化率为97.9%。表征结果也表明，具有良好晶型结构的Fe3O4在后续的碳化和磺化过程中，结构没有发生明显的变化，仍保留着良好的磁学性能。催化剂Fe3O4/C-SO3H具备一定的孔道结构，热稳定性能良好。

• 单位
  化学化工学院; 南通大学