● 摘要
2,6-二异丙基萘是重要的化工材料中间体，可以用来制备具有耐高温、高机械强度等优越性能的先进高分子材料。2,6-二烷基萘是由萘与烷基化试剂经烷基化反应而得且该反应是固体酸催化反应。多元氧化物（尤其是SiO2-Al2O3和SiO2-TiO2）是常用的固体酸催化剂，而通过溶胶-凝胶方法将其制备成气凝胶不但可以获得高比表面积，还可以使酸量和孔结构可调。磷钨酸（12- Tungstophosphoric acid 简称PW）在Keggin型杂多酸中因具有最强的酸性、环境友好、准液相行为等优势而被广泛应用作为固体酸催化剂。但其固体状态非多孔，比表面积也较小，通常催化活性较低。因此，人们希望把PW负载到合适的载体上，来改善PW的表面积、催化活性和使用寿命。本文一方面以廉价原料通过分别制备氧化钛、氧化硅和氧化铝溶胶，混合搅拌成多元复合溶胶共水解缩聚，结合烃氨成球及超临界与多种常压控制干燥方法，成功制备出二元和三元气凝胶小球。并在此基础上，将多元气凝胶具备的发达孔结构与绿色催化材料磷钨酸结合，成功制备了PW/ SiO2-Al2O3和PW/ SiO2-TiO2两种负载型催化剂。另一方面，以孔结构和酸性为核心，研究了两类催化剂的理化性质，并且考察了其针对萘异丙基化反应的催化性能。结果表明：通过溶胶-凝胶法制备的复合气凝胶小球，成功实现复合氧化物分子层面上的混合，使其不但具备高的比表面积还具备一定的酸量；三元复合气凝胶同时具备二元气凝胶小球的三类酸中心：B酸中心，含钛成分复合产生的L酸中心和非钛成分复合产生的L酸中心；负载型催化剂球形度保持良好、没有裂纹, 总酸量随着负载量的增加显著增加，且均含有大量的Brönsted酸位和Lewis酸位；复合气凝胶小球对萘异丙基化反应催化效果不明显，而两类负载型催化剂均在PW负载量为40 wt%，反应温度在250 °C达到最好的催化效果，且PW/SiO2-Al2O3比PW/SiO2-TiO2效果更好，PW/SiO2-Al2O3催化剂反应5 h，萘转化率在87%以上，DIPN选择性在40%以上。