Page 118 - 精细化工2019年第8期
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·1606· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
的酸强度差别不大。树脂催化剂的酸量比锆复合氧 为提高异丁烯与醋酸酯化反应的选择性，文献
化物高一个数量级，DA330 和 D008 树脂催化剂的 [5,13]报道了在醋酸中加入少量水、低碳醇等极性物
酸量分别为 5.5 和 5 mmol/g。图 2b 表明两种树脂催 质，但未给出具体依据。本文采用正丁胺电位滴定
化剂的酸强度分布比较均匀，DA330 的强酸中心分 法探讨水等极性物质对催化剂的酸强度和酸量的影
布更集中，D008 从强酸到弱酸均有，总体酸强度低 响。图 3a 是含水量（水占催化剂的质量分数，下同）
于 DA330。 为 47.89%和基本不含水的 D008 树脂催化剂的电位
滴定曲线。含水催化剂的初始电位仅为 490 mV，相
比不含水的催化剂下降了近 100 mV，且正丁胺消耗
量也降低。正丁胺电位滴定法中，使用的是浓度为
0.5 mol/L 的正丁胺乙腈溶液，催化剂仅为 0.2 g，滴
定过程中滴定溶液的消耗量为几十毫升。虽然催化
剂的含水量为 47.89%，但实际水量仅不足 0.1 g，而
且水与乙腈互溶。因此，滴定过程中水或醇对正丁
胺的传质阻力可以忽略。这表明，催化剂含水后其
酸强度和酸量均降低。为了进一步考察水和甲醇对
催化剂酸强度和酸量的影响，将正丁胺的乙腈溶液
置换为水和甲醇分别滴定 D008 树脂，电位滴定曲
线如图 3b 所示。用水和甲醇滴定过程中，电位值不
断下降，且采用水滴定过程中，体系的电位值下降
速率更快，达到相同电位值水的消耗量更小。树脂
催化剂的酸性中心是由磺酸基团提供，当树脂吸附
水或甲醇等极性分子后，磺酸基团与水或甲醇形成
分子间氢键，削弱了磺酸基团质子的授予能力，从
而导致树脂催化剂酸强度下降 [20] 。
图 1 锆复合氧化物的电位滴定曲线和电位微分曲线
Fig. 1 Potentiometric titration curve and potential differential
curve of zirconium composite oxides
图 3 含水的树脂催化剂滴定曲线(a)、水和甲醇滴定树脂
的滴定曲线(b)
图 2 离子交换树脂的电位滴定曲线和电位微分曲线 Fig. 3 Potentiometric titration curves of cation exchange
Fig. 2 Potentiometric titration curve and potential differential resin containing water (a) and cation exchange
curve of cation exchange resin resin by water and methanol (b)
