可重复使用的催化剂问世，用于酯合成！
RUDN大学的化学家开发了一种硅酸锡催化剂 ， 用于生产酯 ， 调味剂 ， 增塑剂和生物燃料组分 。与现有的催化剂不同 ， 新材料可以重新活化并重新使用 。结果发表在《微孔和中孔材料》杂志上 。
文章插图
在化学反应过程中不会消耗催化剂 ， 但是在某些情况下很难将其与合成废料分离并重新使用 。例如 ， 无机酸催化剂用于酯化 ， 即从有机酸和醇获得酯 。
在这种情况下 ， 必须纯化反应的最终产物 ， 并与催化剂一起处理废物 ， 因为分离它们进行再利用要比获得新催化剂昂贵 ， 因此要昂贵得多 。
一种有希望的解决方案是基于沉积在多孔载体基材上的锡离子的固体催化剂 。它的“活性中心”位于其表面：发生化学转化的离子 ， 例如醚的形成 。
但是 ， 锡离子在使用此类材料时会被“冲洗掉” ， 并失去活性 。此外 ， 除离子外 ， 在催化剂的制造过程中还会形成许多无用的氧化锡 。
RUDN大学的化学家拉斐尔·卢克（Rafael Luque）开发了一种新的催化剂生产方法 ， 该方法产生的多孔硅酸盐基质具有通过牢固的化学键结合在一起的“嵌入”锡离子（Sn 4 +） 。
卢克说：“它允许设计用于酸催化过程的高活性和选择性锡基材料-不仅用于乙酰丙酸酯化-还可以重复使用 ， 在中等温度和压力下具有高度稳定性 。”
现有的制造此类催化剂的方法包括将锡施涂到二氧化硅的最终多孔基体上 ， 卢克教授“从头开始”形成了催化剂 。
在他的实验中 ， 二氧化硅基质是由前体（四乙氧基硅烷）在锡的存在下形成的 ， 因此 ， 锡离子嵌入基质的化学结构中 。
使用XPS（X射线光电子能谱）对基材的研究表明 ， 在催化剂中确实形成了氧化硅和锡的化学键（Si–O–Sn） 。
1克催化剂的表面积非常大-600平方米 。由于化学反应在催化剂的表面上发生 ， 因此其表面积越大 ， 活性越高 。
大多数基于硅基质的催化剂的有用面积要小两到三倍：每克约200-300平方米 。
化学家测试了新催化剂在乙酰丙酸酯合成中的活性 。乙酰丙酸是碳水化合物（例如葡萄糖和淀粉）加工的产物 。与醇相互作用时会形成酯 ， 可用作酯 ， 增塑剂和生物燃料的成分 。
事实证明 ， 这种新型催化剂可以得到乙酰丙酸酯 ， 其最大产物收率为44％至99％ ， 该数字与最常用的催化剂的效率相对应 。
此外 ， 还对催化剂的可重复使用性进行了测试-实验表明 ， 经过5次再生后 ， 其活性并未降低 。
“原则上 ， 该催化剂的用途可以扩展到其他酸催化的反应 ， 包括异构化 ， 醚化等 ， 以生产精细化工行业（调味剂 ， 增香剂 ， 制药）乃至石化行业所需的化合物 。
与以前实施的其他方法相比 ， 该方法的优点包括简单 ， 催化剂相对便宜的特性 ， 可重复使用性 ， 稳定性和多功能性 。”
【可重复使用的催化剂问世，用于酯合成！】
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