文档介绍：实验题目：Al-MCM-41介孔分子筛制备及催化合成乙酸正丁酯
（学时数16）
[实验目的]
1、掌握水热法合成介孔分子筛的方法。
2、掌握Al-MCM-41介孔分子筛的合成原理。
3、掌握乙酸正丁酯的合成方法
4、掌握分子筛催化作用原理
[实验原理]
目前合成介孔分子筛主要采用水热合成法。用表面活性剂做模板剂，并与酸或碱水配成溶液，加入反应物前体，表面活性剂在溶液中形成胶束，胶束再排列形成胶棒，胶棒进而堆积成液晶相，同时硅酸或硅酸铝也围绕在棒状结构周围，高温或常温下反应，形成沉淀，经晶化、洗涤、过滤后，煅烧或化学方法除去有机物得到介孔分子筛。水热合成的一般过程：生成比较柔顺、松散的表面活性剂和无机物种的复合产物；水热处理提高无机物种的缩聚程度，提高复合产物结构的稳定性；焙烧或溶剂抽提除掉复合产物中的表面活性剂后得到类似液晶结构的无机多孔骨架，即介孔分子筛。
Al-MCM-41介孔分子筛作为固体酸催化剂，具有酸催化反应的特点，同时分子筛具有脱水的性能，吸附反应过程中产生的水，提高转化率。
[仪器与药品]
仪器：恒温水浴锅、三口烧瓶（250 mL）、温度计、电动搅拌装置、电子天平、量筒（50 mL）、圆底烧瓶、温度计及套管、冷凝管、分液漏斗、蒸馏头、接引管、减压抽滤装置、干燥箱、马弗炉、坩埚等。
药品：正硅酸乙酯（TEOS）、乙二胺、铝酸钠、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、冰醋酸、正丁醇、分子筛催化剂、10%碳酸钠、无水硫酸镁、
蒸馏水。
[实验内容]
1、Al-MCM-41介孔分子筛得制备
采用十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，一定的反应时间内形成沉淀，再高温煅烧除去模板剂，即得白色粉末状Al-MCM-41介孔分子筛晶。
（1） g铝酸钠加入三口烧瓶。
（2）加入110 mL水，使十六烷基三甲基溴化铵和铝酸钠完全溶解，再加12 mL正硅酸乙酯。
（3）快速搅拌，温度控制在40 ℃，反应4 h，反应结束后，冷却到室温，过滤洗涤至pH=7。
（4）将产品于100 ℃干燥1 h，再放入马弗炉中于540 ℃煅烧6 h，即得产品。
2、Al-MCM-41介孔分子筛催化合成乙酸正丁酯
（1）合成粗产物
在干燥的三口烧瓶中加入23 mL冰醋酸，混合均匀。 g分子筛催化剂，充分振摇，加热回流下反应6 h。反应开始后，每隔1h时间间隔从三口烧瓶中取样，然后测出酸值。
（2）滤出催化剂
减压过滤，将催化剂滤出，洗涤、干燥、焙烧，备用
（3）洗涤滤液
待反应混合物冷却后，倒入分液漏斗中，用10 mL水洗两次，静止分层，分去水层。再用10 mL 10%Na2CO3溶液洗涤，缓慢振荡分液漏斗数次，并随时放出CO2气体。当振荡至无CO2产生时，静止分去下层水层后，产品再用30 mL水洗涤有机层，分去水层。最后将有机层倒入一个干燥的100 mL锥形瓶中，加入无水可硫酸镁干燥。
（4）蒸馏纯制产品
将干燥后的乙酸正丁酯放入烧瓶中，常压蒸馏，收集沸点(120～126℃)的馏分于一个已称重的干燥三角瓶中。
（5）称出产品质量，计算产率。
[结果讨论]
1、查阅文献和有关资料