含磺酸基介孔二氧化矽材料的製備與其催化Bisphenol-A合成反應之探討

Synthesis of sulfonic acid functionalized mesoporous silica as a convenient catalyst for Bisphenol-A synthesis

陳志昌(Chin-Chang Chen)

指導教授 ： 鄭淑芬

國立臺灣大學/理學院/化學研究所/碩士(2004年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2004.01943

摘要

本論文中，主要是利用兩性高分子及離子型界面活性劑合成具磺酸官能基的介孔材料，並檢視其催化phenol及acetone縮合產生Bisphenol-A的合成反應之活性。在EO20PO70EO20(P123)作為模版試劑，TEOS及MPTMS作為矽源，在酸性條件下，加入雙氧水，可直接合成出具磺酸官能基的SBA-15介孔二氧化矽材料。此官能化的介孔材料，對於催化phenol及acetone縮合產生Bisphenol-A的合成反應有不錯的效果，而介孔材料的酸含量越高，phenol的轉化率與對p,p’-bisphenol-A的選擇率有升高趨勢。
本論文亦改變合成的條件合成不同孔洞大小及不同孔洞結構的介孔材料，如以EO106PO70EO106 (F127)作模版試劑，合成出具立方體結構的中孔材料，可提高反應物在介孔材料中擴散的機會。也改變所添加的官能基矽烷前驅物，藉以合成出含不同酸強度的苯磺酸及羧基的介孔材料，結果顯示介孔表面活性中心酸強度越強，對此縮合反應的活性越高。但比較介孔洞的大小對反應的活性與選擇性，則並無明顯差別。
本論文也發現在磺酸基的周圍同時修飾硫醇，可以提升活性中心對催化反應的活性以及產物選擇性。如果修飾官能基為甲基或苯基等疏水性官能基，則並無提升效能的現象。比較烷基磺酸與苯磺酸，發現活性位置為酸強度較強的苯磺酸，其效果更為顯著。
將反應過的觸媒再生利用，催化活性與選擇性雖有稍微降低，但還是擁有不錯的反應結果。

關鍵字

磺酸 ； 介孔材料

並列摘要

無資料

並列關鍵字

mesoporous ； sulfonic acid ； Bisphenol-A

參考文獻

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