超强固体酸又称固体超强酸,是指酸性超过100%硫酸的固体酸。
超强固体酸以固体为载体,分为负载型固体超强酸和杂多酸超强酸,其中负载型固体超强酸通过在金属氧化物表面负载硫酸根离子制得,如硫酸化氧化锆(SO42-/ZrO2,简称SZ),杂多酸超强酸包括磷钨酸、硅钨酸等。近年来,随着研究深入,超强固体酸产品矩阵持续丰富。
AlCl3、BF3、TiCl4、H2SO4等均相酸催化剂具有高催化活性,在傅-克烷基化、酰基化等反应中应用广泛,但均相酸催化剂反应过程产生腐蚀性气体,易导致设备腐蚀、操作及后处理复杂,严重环境污染。随着国家节能减排及可持续发展战略实施,传统均相酸催化工艺正逐步被超强固体酸催化的非均相催化绿色工艺所取代。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2031年中国超强固体酸行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示,超强固体酸具有极高的酸强度、极强的质子给出能力、催化活性高、耐水和耐碱性好、易分离、可多次重复使用、无污染等优势,可用于酯化、酯交换、醚化、烷烃异构化、烷烃裂解、芳烃岐化、酰基化、氧化、醚化、重排等多种有机催化反应中,在石油炼制、精细化工、医药合成、科学研究、吸附分离、环境保护等领域应用空间广阔。
我国超强固体酸市场参与者包括曲阜市圣泉催化应用科技有限公司、江苏色可赛思树脂有限公司、江阴市南大合成化学有限公司、杭州碳明科技有限公司、中触媒新材料股份有限公司等。曲阜市圣泉催化应用科技有限公司以曲阜师范大学为依托成立,主要产品SO42-/MxOy型固体超强酸催化剂拥有国家发明专利。
近年来,超强固体酸领域知识产权布局日益活跃。中国科学院大连化学物理研究所申请的“一种木质素基磁性超强固体酸及其制备方法和应用”,提供了一种以生物质可再生材料为原料制备的固体酸催化剂,该固体酸催化剂保留了木质素优异的热稳定性,具有良好的可回收性以及超强酸性位;中国科学院武汉物理与数学研究所申请的“一种含氮MOFs的超强固体酸材料及其应用”,所制得的含氮MOFs超强固体酸热稳定性高,可用于催化酯交换反应和酯化反应。
新思界
行业分析人士表示,超强固体酸具有催化活性高、易分离、可多次重复使用、无污染等特点,随着清洁能源转型、制造业升级,超强固体酸将逐步替代传统均相酸催化剂,应用前景广阔。产学研协同创新是推动超强固体酸行业高质量发展的关键,随着相关成果转化,固体超强酸将不断向更高效、更清洁、更可持续等方向迈进。
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