SO42-/TiO2基复合固体超强酸的制备及其“一步法”合成醋酸纤维素开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，由于过度开采化石燃料导致资源短缺，需要探索可持续能源替代。

纤维素因其可转化为绿色化学品以及在可持续化学领域的应用，同时促进了环保技术的发展，被广泛认为是一种长期可再生的化石燃料替代品。

醋酸纤维素是一种具有高附加值的重要纤维素衍生物，在膜科学、纺织、烟草行业和生物材料等方面有着重要应用。

2. 国内外研究现状分析

醋酸纤维素主要通过气相或溶液法生产，纤维素在醋酸溶液中以浓酸（如硫酸或高氯酸）为催化剂与醋酸酐反应。

通常需要严格的条件且得到平均取代度（ds）值高于2.8的三醋酸纤维素。

这些液体无机酸催化过程往往腐蚀设备并产生大量的废液。

3. 研究的基本内容与计划

制备so42-/tio2催化剂并对其进行疏水化调控，将其应用于醋酸纤维素的合成反应中，对催化剂用量、反应时间、反应温度、可重复利用性等进行探索，并对得到的醋酸纤维素进行收率、取代度、粘度、白度等测试以及固体紫外（uv）、红外（ft-ir）等表征：1) 2019/022019/03：使用so42-/tio2固体酸催化剂，通过分析对比确定相对最佳的催化剂用量、反应时间和反应温度。

2) 2019/032019/04：制备so42-/tio2催化材料，并对其进行疏水化改性，探索疏水化改性对产物取代度的影响。

3) 2019/042019/05：对比so42-/tio2催化剂、疏水化改性催化剂以及液体硫酸催化剂合成醋酸纤维素的收率。

4. 研究创新点

特色与创新1) 以固体超强酸代替硫酸，并对其进行疏水化改性，强化其在纤维素酯化反应中的催化效果。

2) 一步法合成醋酸纤维素，简化了高白度醋酸纤维素的制备流程。