磺化型固体酸在生物柴油合成中的应用

张秋云，李伟华，程劲松，张玉涛*

(1.安顺学院化学化工学院，贵州 安顺 561000；2.安顺学院贵州省土壤污染控制与修复工程技术中心，贵州 安顺 561000)

生物柴油作为一种能有效替代化石能源的可再生燃料，具有生物可降解、环保无毒、润滑性能好等优点。目前，生物柴油的合成一般是通过均相酸碱催化酯化、酯交换反应，但均相酸碱催化剂的使用普遍存在着易流失、不易回收、反应条件苛刻、腐蚀设备等问题，不符合绿色化学的要求[1-2]。固体酸催化剂具有较高稳定性、易回收再生、腐蚀性小、环境友好等优点[3]。其中磺化型固体酸具有高的酸强度、高比表面积、大的孔道结构等优点，被广泛用于各种有机转化反应，如酯化反应、傅克烷基化反应等。本文就近年来常见的6类磺化型固体酸在合成生物柴油方面的应用进行了综述，分析了各类磺化型固体酸的特性及催化行为，并对其磺化型固体酸未来发展的方向进行了展望。

1 生物质基磺化型固体酸

生物质为原料制备磺化型固体酸受到了广泛的关注。由于生物质结构、成分较为复杂，一般需要将生物质先经过炭化处理，再磺化引入—SO3H基团，得到与硫酸酸性相当的生物质基磺化型固体酸。目前，对于不同的生物质原料，根据其炭化过程的不同，主要有热解炭化-磺化法、硫酸炭化-磺化法、水热炭化-磺化法、热解炭化-氧化-磺化法等制备方法。Sun等[4]以蔗糖为原料，通过硬模板法制备了有序介孔碳SO3H—OMC固体酸，其—SO3H含量达2.32 mmol/g，此时催化活性最佳，优异的活性还归结为催化剂中二维六角结构及疏水的表面。……