
3.3 实验步骤
(1)负载型催化剂的制备
催化剂的制备采用湿法浸渍:分别称取1g催化剂载体SiO2放入4个100mL小烧杯中,然后在上述烧杯中按三氧化钼(MoO3)含量5%、10%、15%、20%(质量分数)加入一定量的仲钼酸铵;再加入15mL蒸馏水在室温条件下搅拌5h,然后将将4个小烧杯放入120℃烘箱中干燥12h,将干燥后的样品取出,放入马弗炉中在500℃焙烧5h。
(2)助剂改进的催化剂MxOy-MoO3/SiO2的制备
通过浸渍法制备助剂改进的催化剂MxOy-MoO3/SiO2。首先,按照一定的比例,称取计量的助剂前驱体溶解于装有去离子水的烧杯(溶液A)。其次,称取计量的MoO3/SiO2加入到前述溶液A中静置1~2h。其三,将烧杯放入120℃烘箱中干燥12h。其四,将干燥后的样品取出,放入马弗炉中在500℃焙烧5h,得助剂改进的催化剂MxOy-MoO3/SiO2。
(3)乙酸乙酯合成
反应装置如图3-1所示,将30mL无水乙醇和30mL冰醋酸以及制备好的不同负载量的助剂改进的MoO3/SiO2催化剂0.5g放入250mL的三口烧瓶中,装上回流冷凝管以及温度计,剩下的烧瓶口用橡胶塞塞住。反应温度控制在100℃,分别反应1h停止,冷却后取上层液体10mL于试管中保存。

图3-1 乙酸和乙醇酯化反应装置
1—冷凝管;2—温度计;3—三口烧瓶;4—转子;5—加热套;6—加热搅拌器;7—铁架台;8—热电偶
(4)产物检测
反应体系中产物含量采用气相色谱检测,检测器TCD,填充柱GDX-101,进样器温度200℃,柱箱温度150℃,载气(N2气)流量25mL/min,采用内标法进行标定。取反应完成的样品1mL以及内标物甲酸乙酯0.5mL,用乙醇为溶剂溶解在10mL的容量瓶中,用微量注射器吸取容量瓶中溶液并注射进色谱进样口中,每次进样量为2μL,记录下乙酸乙酯及甲酸乙酯的峰面积。各物质在本气相色谱检测器TCD上的相对质量响应因子:f(乙酸)=0.86,f(乙酸乙酯)=1.01,f(甲酸乙酯)=0.94。
(5)乙酸乙酯产率计算
式中,V为总体积,V=60mL;A(乙酸乙酯)为乙酸乙酯相对峰面积;ρ(甲酸乙酯)为甲酸乙酯的密度(g/mL);M(乙酸乙酯)为乙酸乙酯的摩尔质量(g/mol)(其他类推)。