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本工作通过悬浮聚合法合成了高表面积聚合物(苯乙烯-二乙烯基苯)树脂小球,以其为前驱体在433 K浓硫酸中进行磺化和碳化,制备了一种新型酸性碳催化材料(H-PSC),它具有很高的强酸量和表面积(分别为3.2 mmol/g和157 m2/g),而且有很高的热稳定性和水热稳定性。而文献报道的酸性碳往往不能同时具备很高的强酸量和表面积。本工作还研究了甲醇与甲醛合成甲缩醛(DMM)、甲缩醛与多聚甲醛(PF)合成聚甲醛二甲基醚(PODE)、异戊烯与甲醇合成甲基叔戊基醚(TAME)等酸催化反应。 将不同的酸催化剂用于甲醇与甲醛反应,合成DMM,发现H-PSC活性最高,DMM产率为50.7%,而使用等量硫酸作催化剂时,DMM的产率为48.4%,使用普通和耐高温强酸型阳离子交换树脂(D001和D008)作催化剂时,DMM的产率分别为44.5%和42.0%。 在合成TAME的反应中,H-PSC活性与等量硫酸的活性相同,产率分别为50.4%和50.3%,显著高于D001和D008作催化剂时的产率45.4%和39.2%。 由DMM与PF合成PODE时,催化剂用量对产物分布影响较大:硫酸用量由0.12%增加到1.2%时,产物中PODE质量分数从45.5%降至12.2%;酸性碳和阳离子交换树脂作催化剂时,产物中PODE含量在50%附近,都优于均相催化剂的催化结果(硫酸,45.5%;对甲苯磺酸,28.3%)。在此反应中,各物种之间受平衡影响。在酸催化剂的作用下,PODE2转化为PODE,且产物分布与使用DMM和PF为反应物时相同。工业纯DMM含有甲醇,使用工业纯DMM为反应物时,PODE的产率降低。