固体超强酸催化剂的制备实验报告(一)
制备固体超强酸催化剂实验报告
实验目的
通过固相法制备出一种具有超强酸性的固体酸催化剂，并研究其催化
性能。

实验原理
固相法又称凝胶法，是指通过将溶解有机金属化合物和有机酸等物质
的溶液浸泡在无机固体载体中，再通过干燥和煅烧等步骤将有机化合
物转化为无机氧化物，最终得到具有特定功能的催化剂。

在本实验中，我们利用AlCl3和HSO3CF3等化合物制备出具有超强酸性的ZrO2-
Al2O3复合载体固体酸催化剂。

实验步骤
1.准备载体：将0.24mol的ZrO2和0.02mol的Al2O3混合均匀，
将其放入到烧杯中，加入足够的水，搅拌均匀后水浴加热至
100℃，持续搅拌3小时，使其充分分散，形成颗粒状物。

2.溶解AlCl3：将0.02mol的AlCl3加入到绝对乙醇中，搅拌均匀
并加热至70℃，进行溶解，得到淡黄色溶液。

3.溶解HSO3CF3：将0.02mol的HSO3CF3加入到绝对乙醇中，搅拌
均匀，并加热至70℃进行溶解，得到透明的淡黄色溶液。

4.加入固体载体：将2.5g的干燥载体通过烘干得到的粉末加入到
AlCl3和HSO3CF3的混合溶液中，搅拌均匀，混合物变为黄色。

5.进行氧化：将混合物转移到培养皿中，用烘箱在120℃下烘干4
小时，然后升温至500℃，保温2小时，得到固体超强酸催化剂。

实验结果
制备得到的固体超强酸催化剂为黄色粉末状，粉末颗粒大小均匀，无
结块现象。

利用该催化剂可将蒽与苯乙烯通过[4+2]环加成反应，产生
了3,6-二甲基-9-苯基萘，表明该催化剂具有良好的催化性能。

实验结论
通过固相法制备的固体超强酸催化剂具有良好的催化性能，可用于有
机化学反应的催化。

同时，制备过程简单，成本相对低廉，易于工业
化生产。

实验注意事项
1.实验过程中要注意安全，避免接触有毒有害溶剂。

2.载体的制备过程中，水和乙醇的比例要控制，以免形成团块。

3.加入固体载体的过程中，要均匀搅拌，混合物均匀。

4.进行氧化的过程中，要控制烘干和烧结的温度，保证制备得到的
固体酸催化剂具有良好的性能。

参考文献
1.“利用固体超强酸催化剂的研究进展”，化学进展，2014.
2.“固相法制备超强酸性固体酸催化剂的研究与应用”，化学工程，
2015.
扩展阅读
1.狄龙，张翔，陆磊等，“超强酸催化与多相催化研究进展”，催
化学报，2016.
2.Borys Pawlyta, Jan Szymański, Krzysztof Skowerski等，
“From liquid to solid Brønsted superacid catalysts
through strong hydrogen bonds to perfluorinated sulfonic
acid group”, Journal of Catalysis, 2019.
以上是制备固体超强酸催化剂实验报告的相关内容。

固相法制备超强
酸催化剂已被广泛应用于有机化学反应领域，有着重要的意义。

我们
学习制备超强酸催化剂的方法和注意事项，对以后的有机化学实验有
很大的帮助。