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如今，能源与环境问题备受关注，社会大力倡导化工产业的绿色化。固体酸作为一类环境友好的催化剂，在化工领域有着广泛的应用。近年碳基固体酸作为全新的材料备受关注，针对文献报道的碳基固体酸比表面积低，酸性小，机械性能不佳等缺点，本文采用活性炭为载体，腐植酸为碳源，制备出了复合碳基固体酸催化剂，并对其进行了结构表征。考察了复合碳基固体酸对缩合反应、烷基化反应以及Mannich反应的催化性能。
采用IR、NH3-TPD、BET、TG、XRD等分析手段对制备的复合碳基固体酸进行了表征，并对其表面酸量采用化学中和滴定法进行测定，结果表明：本复合碳基固体酸催化剂含有-SO3H，且有较宽的酸性分布，酸值达1.32mmol·g-1；拥有较大的比表面积和良好的孔结构，其结构应为碳基固体酸与活性炭复合的芳香稠环的无定型碳结构;拥有较好的热稳定性和溶剂稳定性，在200℃下，水相和非极性溶剂中性质十分稳定。考察了腐植酸负载量、焙烧时间、磺化时间等制备条件对复合固体酸催化剂酸值的影响。适宜的制备条件为腐植酸负载量为16％，478℃左右焙烧90min，加入硫酸量为0.7mol/g腐殖酸，250℃磺化12h。在优化条件下，催化剂比表面积为1144.62m2/g，酸值达到1.32mmol/g。
通过缩合反应、烷基化反应考察了制备的催化剂的催化活性和稳定性。该固体酸催化剂催化缩合反应，产率可达62.1％～83.3％，催化烷基化反应，产率达60％左右。催化剂重复使用四次后，催化活性依然较好。通过Mannich反应制各β-氨基酮，考察了催化剂的立体选择性，结果表明该催化剂有较好的立体选择性。