Page 127 - 《精细化工》2022年第7期

第 7 期 马德亮，等: HKUST-1 负载磷钨酸选择性合成乙二醇单叔丁基醚 ·1413·

图 1 催化剂制备过程示意图
Fig. 1 Schematic diagram of catalyst preparation process

1.3 结构表征 Af / M
S /%  11 1  100 （2）
利用 XRD 对催化剂晶型结构进行分析，辐射源 1 Af / M  A f / M 2
2 2
11
1
为 Cu 靶 K α 射线（=0.154 nm），管电压为 40 kV， Af / M
S / %  22 2  100 （3）
管电流为 100 mA；采用 Py-IR 对催化剂的 Brönsted 2 Af / M  A f / M
11 1 2 2 2
和 Lewis 酸的酸性位点进行分析：样品在 350 ℃真 式中：A 1 为目标产物 EGME 在气相色谱中的峰面积；
空预处理 2 h，后降至 50 ℃吸附吡啶，之后升温采 f 1 为 EGME 的校正因子；M 1 为 EGME 的摩尔质量，
集图谱；利用 SEM 观察催化剂的形貌，加速电压为 g/mol；A 2 为 EGDE 在气相色谱中的峰面积；f 2 为
200 kV，附带 EDS 测定元素分布；利用全自动物理 EGDE 的校正因子；M 2 为 EGDE 的摩尔质量，g/mol；
吸附分析仪对催化剂的比表面积及孔隙度进行分析， A 3 为乙二醇在气相色谱中的峰面积；f 3 为乙二醇的校
样品活化温度为 150 ℃；利用酸碱滴定法 [15] 分析催化 正因子；M 3 为乙二醇的摩尔质量，g/mol；X 为乙二
剂酸度，将一定量催化剂溶于水，并加入一定量酚酞 醇的转化率，%；S 1 为 EGME 的选择性，%；S 2 为 EGDE
指示剂，用稀氢氧化钠溶液滴定；利用 ICP 测试催化 的选择性，%。
剂中元素含量，使用硝酸溶解催化剂。
1.4 催化性能测定 2 结果与讨论
以异丁烯与乙二醇醚化反应为例，在 50 mL 高
2.1 催化剂的表征
压反应釜中依次加入 10 mL(11.13 g)乙二醇和催化
2.1.1 催化剂结构分析
剂，釜体抽真空后通入氮气吹扫，最后通过连接到
反应器的管路通入定量异丁烯，在反应釜外层套上 HPW@HKUST-1、HKUST-1 和 HPW 的 XRD
加热套使釜内温度升到反应温度后开启搅拌，搅拌 表征结果如图 2 所示。

速率为 500 r/min，反应时间为 4 h，每隔 1 h 取样 1
次，利用气相色谱仪分析反应液成分，反应式为：

气相色谱测试条件：采用氢离子火焰检测器
（FID），采用美国 Kromat 公司研制的 KB-1 型高效
毛细管色谱柱，规格为 30 m×0.32 mm×1.00 μm。利

用恒温测试方法，汽化室温度 230 ℃；检测器温度 图 2 HPW@HKUST-1、HKUST-1 和 HPW 的 XRD 谱图
220 ℃；色谱柱温度 100 ℃；载气为高纯氮气；氢 Fig. 2 XRD paterns of HPW@HKUST-1,HKUST-1 and
气和空气压力为 0.1 MPa；柱前压（氮气）为 0.06 MPa； HPW

分流比约为 150∶1；尾吹 25 mL/min；进样量为 0.2
由图 2 可以看出，制备的 HKUST-1 晶型结构与
µL。通过峰面积归一化法对反应液进行分析，并按
标 准 晶 体学数据一致，2θ=6.4°、9.4°、11.8°处为
下式计算乙二醇转化率、EGME 和 EGDE 选择性。 HKUST-1 的特征峰 [17] ，5% HPW@HKUST-1 催化剂与
Af / M  A f / M
X /%  11 1 2 2 2  100 （1） HKUST-1 特征峰一致，表明 HPW 进入 HKUST-1 孔
Af / M  1 A f / M  2 A f / M 3 道 内部， 且没有 破 坏 HKUST-1 晶型 。 10%
11
2 2
3 3