固体酸和超强酸

    固体酸和超强酸 : 具有Bronsted酸 (质子酸) 中 心或Lewis酸(非质子酸)中心的固体物质称 为固体酸。如天然粘土、白土、SiO₂·MgO、 AlCl₃、硫酸盐、Al₂O₃、P₂O₅、分子筛、酸性 离子交换树脂等。无机酸负载于载体上也形 成固体酸。
超强酸是比100%浓度的硫酸更强的 酸。100%硫酸的Hammett酸度函数H₀＝ -11.93,具有H₀<-11.93酸强度的酸就 属于超强酸。有些超强酸的酸性比100%硫 酸强1亿倍。超强酸有液体、气体、固体三种。 液体超强酸如: HF-SbF₆、FSO₃H-SbF₅、 FSO₃H-TaF₅等。固体超强酸大致有三类。一 类是将SbF₅、TaF₅、BF₃、AlCl₃、SbF₅-FSO₃H 等液体酸负载在各种载体上; 另一种在 Fe₂O₃或ZrO₂上添加SO₄^2-;第三种是氟化 磺酸树脂 (Nafion-H)。
固体酸和固体超强酸的催化功能来源于 固体表面上存在的具有催化活性的酸性部 位,称为酸中心。表面酸度和酸强度与其催 化活性和选择性密切相关。可以通过用酸性 或碱性物质处理调节表面酸性。
固体酸作为催化剂具有许多优点,如对 反应器腐蚀性小,易分离,可以反复使用,废 催化剂对环境公害少等。在有机合成中被广 泛研究和应用。如裂化、烷基化、聚合、异 构化、加水、脱水、缩合、酯化等。尤其是 分子筛、Al₂O₃已被广泛用作催化剂和载体。