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乙酸正戊酯是一种重要的化工原料,可用于化妆品、香料、增塑剂、杀虫剂、除草剂、及表面活性剂等方面；同时又是一种性能优异的溶剂,可用于喷漆的溶剂及稀释剂。传统的生产方法是在浓硫酸催化下,由乙酸和正戊醇酯化合成；但该法存在腐蚀设备、产品分离困难等问题,所以急需开发一种环境友好且催化活性高的催化剂。而负载型杂多酸作为酸催化剂,具有催化活性高、选择性好、反应条件温和、可重复利用及环境友好等优点。负载型杂多酸在催化酯化方面的应用研究具有重要的科研价值和工业意义。本论文在合成杂多酸的基础上,以凹凸棒石为原料,将其改性处理作为载体,制得改性凹凸棒石负载杂多酸,将该催化剂用于乙酸正戊酯合成反应中研究其催化性能。主要的研究内容及结论如下：(1)本文采用经典酸化法及乙醚萃取法合成了具有Keggin结构的三元杂多酸H3PW6Mo6O40(PWMo),将其负载于硅烷化改性凹凸棒石(KH550-Pa)上,制得负载型磷钨钼酸(PWMo/KH550.Pa)。通过FTIR. XRD、TG、BET等表征手段对该负载型杂多酸的结构进行了表征。PWMo/KH550-Pa中,活性组分PWMo仍保持Keggin结构,以离子对形式均匀、随机的分布在载体表面及孔道内,并且吸附比较牢固。相比于体相杂多酸,负载型杂多酸比表面积显著增加。(2)以PWMo/KH550-Pa为催化剂,甲苯为带水剂,催化合成乙酸正戊酯。考察了杂多酸负载量、催化剂用量、反应温度、反应时间及起始酸醇比等因素对乙酸正戊酯收率的影响,得到了该反应的最优条件；该反应的最优条件为：PWMp负载量30%,PWMo/KH550-Pa为0.1g,反应温度125℃,反应时间2.5h,酸醇摩尔比为4:1。上述条件下,正戊醇的转化率为92.52%,乙酸正戊酯的收率可达91.88%。该催化剂在乙酸正戊酯的合成反应中具有良好的催化活性。(3)将催化剂PWMo/KH550-Pa多次使用,研究其重复使用性能。研究发现：负载量为30%PWMo/KH550-Pa催化剂重复使用5次以上,其活性组分PWMo溶脱率降低至1.4%左右,正戊醇转化率基本保持在84%以上。催化剂的结构在乙酸正戊酯合成反应的前后基本未发生变化。该催化剂有一定的回收利用价值。(4)采用UNIFAC基团贡献法,计算各组分的活度系数,在PH非理想模型中用活度来代替摩尔分数进行数据拟合。当转速大于等于300r/min时,外扩散的影响可以忽略。当催化剂粒径小于等于0.094mm时,内扩散的影响可以忽略。消除内、外扩散的影响后,表面反应成为乙酸正戊酯合成反应的速控步骤。以活度代替浓度,得到了乙酸正戊酯合成反应的化学平衡常数Keq与温度的关系式：Keq=exp(3.78-881/T),该反应的反应热为7.33kJ·mol-1,反应熵为31.43J·mol-1·K-1.采用PH非理想模型进行数据拟合,得到了该反应的反应速率常数k与温度的关系式：k(mol·g-1·min-1)=exp(13.91-3212/T),反应速率方程可表示为：r=k(asac-azaw/Keq),该反应的活化能Ea为26.7kJ·mol-1。