Page 170 - 《精细化工》2021年第11期

·2316· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷

2.1.5 催化剂的 FESEM-EDS 分析 下降，而氮、氧等元素含量有所上升，且出现了分
图 6 为 HZSM-5 和[HBth]HSO 4 /HZSM-5 在不同 子筛所不含的硫元素，表明[HBth]HSO 4 在 HZSM-5
放大倍数下的 FESEM 图。由图 6a、b 可知，HZSM-5 分子筛上成功负载。由于苯并噻唑离子液体中含有
颗粒大小为 2~5 μm，且分散较为均匀，而图 6c、d 特殊元素氮元素，故对比表中氮元素含量变化可知，
表明，经过浸渍得到的[HBth]HSO 4 /HZSM-5 颗粒有 该催化剂含有的[HBth]HSO 4 的质量分数为 21.66%，
少量聚合，颗粒之间形成团聚。由于这些聚集颗粒 该数据即为离子液体的负载量，这与 TG 表征结果
的填充以及[HBth]HSO 4 的覆盖使得 HZSM-5 颗粒表 一致。
面大量的微孔孔道被大量覆盖，这与 BET 测试结 2.2 [HBth]HSO 4/HZSM-5 催化制备辛基糖苷的研究
果一致。 2.2.1 反应工艺条件考察
采用单因素实验法优化辛基糖苷合成的工艺条
件，分别考察 A（反应温度）、B（催化剂用量）、C
（正辛醇与葡萄糖物质的量比）3 个因素对糖苷得
率、反应时间、低聚糖苷选择性以及平均聚合度的
影响，实验条件及结果见表 2，实验方法见 1.2.2 节。

表 2 单因素实验结果
Table 2 Results of single-factor experiment
A（反应B（催化 C〔n(辛 糖苷 低聚糖
序号 温度/ 剂用量/ 醇)∶n(葡 得率/ 反应时 苷选择 平均聚
间/h 合度
℃） %） 萄糖)〕 % 性/%
1 95 1.5 6∶1 146.66 4.00 96.47 1.25

2 105 0.5 6∶1 129.24 5.25 89.83 1.45
图 6 HZSM-5（a、b）和[HBth]HSO 4 /HZSM-5（c、d） 3 105 1.0 6∶1 141.15 3.00 95.77 1.25
的 FESEM 图
4 105 1.5 6∶1 148.86 1.45 97.18 1.25
Fig. 6 FESEM images of HZSM-5 (a, b) and [HBth]HSO 4 /
HZSM-5 (c,d) 5 105 2.0 6∶1 143.70 1.45 93.84 1.27
6 105 1.5 4∶1 127.41 4.00 89.59 1.44
利用能谱分析仪对催化剂元素分布进行了表 7 105 1.5 5∶1 143.75 1.50 94.03 1.29
征，结果如图 7 所示。 8 105 1.5 7∶1 147.56 1.45 96.13 1.25
9 115 1.5 6∶1 143.05 1.25 94.29 1.29
10 120 1.5 6∶1 结块 — — —
注：—表示反应无法进行。

由表 2（序号为 1、4、9、10）可知，升高反应
温度会显著减少反应时间，但会使聚合度上升，导
致产物选择性降低。由表 2 序号为 2、3、4、5 的实
验结果可知，减少催化剂用量会延长反应时间，使
副反应增多；而过量的催化剂用量会同时加速主副
反应的反应速率，使平均聚合度上升，影响产物得
率及选择性。糖苷合成的副反应主要是葡萄糖的聚
合以及高聚糖苷的生成。葡萄糖聚合的主要原因：
一方面是反应中生成的水未及时排出致使葡萄糖吸
水结块，可以通过提高反应真空度，及时抽出反应
生成的水来改善；另一方面是葡萄糖为热敏性物质，

图 7 HZSM-5（a）与[HBth]HSO 4 /HZSM-5（b）的 EDS 高温会导致其炭化结焦，影响糖苷的得率及选择性，
谱图及元素质量分数 可以通过降低反应温度或加快搅拌速度以增强其传质
Fig. 7 EDS spectra and element mass fraction of HZSM-5
(a) and [HBth]HSO 4 /HZSM-5 (b) 来改善。高聚糖苷生成的主要原因是反应温度过高以
及催化剂用量较大导致反应速度过快，以及醇糖物质
由图 7 可以看出，在负载离子液体后，HZSM-5 的量比太低导致传质效果太差，可通过降低反应温度
分子筛自身的元素含量如硅、铝等都有不同程度的 与催化剂用量以及提升醇糖物质的量比来改善。