納米羥基磷灰石制備與催化乙酸/乙醇酯化反應(yīng)研究

陸秀鳳，殷恒波，孔芙蓉，盧志鵬，尹海旭，薛武平

(江蘇大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

納米羥基磷灰石(Ca10(PO4)6(OH)2,HAP)在活體組織中具有良好的生物活性和表面活性，被廣泛的應(yīng)用于生物功能材料，如外科整形和口腔醫(yī)學(xué)[1-2]。近年來人們發(fā)現(xiàn)，HAP可作為潛在的催化劑或催化劑載體應(yīng)用于催化反應(yīng)中，例如：丙烷[3-4]、苯[5]、醇類[6,7]、石蠟、不飽和酮類[8]以及甲烷[9]等氧化反應(yīng)，甲基硫醇[10]和二甲基硫醚[11]的光致氧化反應(yīng)以及硫醇制備查爾酮衍生物的Michael加成反應(yīng)[12]。HAP的形貌、顆粒尺寸以及表面性質(zhì)對其催化活性有重要的影響。

目前合成納米HAP的方法有：溶膠-凝膠法[13-17]、化學(xué)沉淀法[18]、水熱合成法[19-21]以及化學(xué)沉淀/水熱合成法[22-24]，其中沉淀法與水熱法相結(jié)合可以制備出結(jié)晶性能良好的納米HAP顆粒[22-24]，添加含有不同官能團(tuán)的有機(jī)修飾劑可以改變顆粒的大小與形貌。

乙酸乙酯作為一種有機(jī)溶劑被廣泛地應(yīng)用在油漆、涂料、油墨等有機(jī)產(chǎn)品中。在工業(yè)生產(chǎn)中常用無機(jī)質(zhì)子酸如硫酸和磷酸作為催化劑催化乙酸和乙醇合成乙酸乙酯。其缺點(diǎn)是對設(shè)備的腐蝕性強(qiáng)、有毒、不易與產(chǎn)物分離[25-26]。固體堿催化劑在醇類和羧酸的酯化反應(yīng)中具有較高的催化活性和選擇性[27]，是一種環(huán)境友好、新型催化劑。

筆者以檸檬酸三鈉、十二烷基磺酸鈉、乙醇胺以及聚乙二醇6 000為有機(jī)修飾劑，在不同pH值條件下，采用化學(xué)沉淀與水熱合成法相結(jié)合的方法，合成了不同粒徑的HAP納米顆粒。采用XRD、FT-IR、TEM、BET與CO2-TPD等技術(shù)對合成的納米HAP進(jìn)行了表征。……