本文通过沉淀-浸渍法，溶胶-凝胶法，制备了一系列S2O82-/ZrO2-SiO2，S2O82-/TiO2，S2O82-/TiO2/La3+稀土型固体超强酸催化剂。采用比表面仪以及红外光谱对固体酸的结构和比表面进行表征。结果表明S2O82-/ZrO2-SiO2型固体酸的比表面积在这三种催化剂中最大。另外，逐一考察其对蔗糖催化水解生成乙酰丙酸反应的活性。可以发现S2O82-/TiO2型固体酸在水解催化蔗糖反应中是一类良好的固体酸催化剂。当 S2O82-/TiO2型固体酸作为催化剂催化水解蔗糖时，目的产物乙酰丙酸的收率最高。实验结果显示：当焙烧温度为700℃，焙烧时间为3h时，所制备的S2O82-/TiO2催化剂催化水解蔗糖，LA的收率是最高的，收率可以达到40%多。
对于蔗糖催化水解生成乙酰丙酸的反应体系，选择出S2O82-/TiO2型固体酸为一种活性较高的固体酸催化剂，为进一步的研究提供了基础性数据。
表3-1为S2O82-/ZrO2-SiO2型固体超强酸催化剂BET的测定结果。从表3可以看出：制备条件不同，如n(Zr):n(Si)的比例,焙烧温度，焙烧时间不同，对催化剂的比表面积有影响。固体超强酸形成的关键是金属氧化物表面酸中心的存在，酸中心数目的多少与ZrO2-SiO2表面吸附的S2O82-量的多少有关，也就是说与ZrO2-SiO2比表面积的大小有关[12-13]。
表3-3为S2O82-/TiO2/La3+稀土型固体超强酸催化剂BET的测定结果。从表3-3中发现，该催化剂的比表面积普遍偏小，部分催化剂的比表面积无法测得。随着焙烧温度的升高，固体超强酸催化剂的比表面积是显著降低的。其可能原因是当焙烧温度升高时，催化剂内部结构发生变化，局部烧结而产生坍塌。当温度达到一定值时，内部结构几乎全部烧结，导致比表面积很小，甚至检测不到。同时，当镧的含量发生变化时，催化剂比表面积是伴随镧含量的增加而增加的。在TiO2中加入稀土元素时 ，会改变原子的电子结合能，从而改变催化剂表面原子的化学状态，从而导致比表面积的变化。
从图3-2可以看出，S2O82-/TiO2固体超强酸的红外光谱图得，存在3425cm-1,1630 cm-1，1400cm-1左右，600～680cm-1左右四个吸收峰。这些峰与文献[20]报道的超强酸特征吸收峰的位置基本吻合。样品在660cm-1处的吸收峰为顺磁性物种的特征吸收峰，说明所制备的固体酸存在磁性氧化物TiO2。
从图3-3可以看出，由S2O82-/TiO2/La3+固体超强酸的红外光谱图可见四个明显的吸收峰：3430cm-1,1635 cm-1，1430cm-1，520cm-1。1635 cm-1处的吸收峰是表面金属原子吸附水的—OH变形振动峰，3430cm-1 处的峰对应金属表面羟基或者水分子的—OH的伸缩振动峰，而且这两个峰较强，说明催化剂表面易吸附较多羟基，容易使催化剂显示较强的酸性。1430cm-1处的吸收峰对应0—S—0对称伸缩振动

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