【作者】 廖艳梅； 孙文娟； 汤吉海； 费兆阳； 陈献； 崔咪芬； 乔旭；

【Author】 Yanmei Liao;Wenjuan Sun;Jihai Tang;Zhaoyang Fei;Xian Chen;Mifen Cui;Xu Qiao;College of Chemical Engineering,Nanjing Tech University;State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering,Nanjing Tech University;

【机构】 南京工业大学化工学院； 南京工业大学材料化学工程国家重点实验室；

【摘要】 从一维碳纳米管,二维石墨烯到三维石墨,碳材料具有独特的化学、电学、热力学和机械性质^[1]。本文将磺酸根嫁接到碳纳米管、石墨烯和活性炭三种不同的碳材料上（分别命名为CNT-SO₃H、RG-SO₃H和AC-SO₃H）,考察了这三种催化剂对催化异丁烯和丙烯酸的加成酯化反应的性能。从Fig.1的XRD谱图可知,25°和43°衍射峰归属于石墨的（002）晶面和（101）晶面,8.9°归属于石墨烯的特征峰。从Fig.2可知,在相同的磺酸源合成用量下,RG-SO₃H嫁接的磺酸量最多,H⁺酸量达到4.817mmol/g,AC-SO₃H次之,CNT-SO₃H最低。这可能是由于RG表面含有大量的缺陷基团,使得磺酸的嫁接更容易;CNT是由二维石墨片层卷曲形成的中空圆柱体结构,导致磺酸相对另两种碳材料难以嫁接。反应结果表明RG-SO₃H催化活性最佳,丙烯酸转化率达到90%,丙烯酸叔丁酯选择性维持在89%左右,这是由于其表面具有丰富的磺酸基团,能够提供大量的酸性位点,使得反应物的电子转移速度更快更高效。更多还原

【Abstract】 Sulfonic acid grafted carbon nanotubes（CNTs）, reduced grapheme（RG） and activated carbon（AC） were used in the additive reaction of isobutene with acrylic acid, an atom economic reaction. The texture of carbon materials could significantly affect the grafted yield, further affected the amount of acid amount on the surface of the catalysts. The reaction results showed that RG-SO₃H has the highest activity with an acrylic acid conversion as high as 90%, t-butyl acrylate selectivity around 89%.更多还原