焙烧温度影响：Ti(SO4)2/CS催化剂在DME合成DMMx中的最优性能

"本文探讨了焙烧温度对活性炭球负载Ti(SO4)2催化剂在二甲醚(DME)直接氧化合成聚甲氧基二甲醚(DMMx)反应中的催化性能影响。研究发现，不同焙烧温度下制备的催化剂表现出不同的催化活性，280℃焙烧的30%Ti(SO4)2/CS催化剂表现最佳，能有效转化为DMM1-3，并且DMM2,3的选择性较高。通过多种表征技术分析催化剂结构与表面性质，揭示了焙烧温度如何改变活性炭表面官能团，影响Ti(SO4)2的分散状态以及酸中心种类和数量，特别是弱酸和中强酸的比例，从而优化催化剂表面酸性梯度和氧化还原性，促进C-O链的生长。" 这篇论文主要关注的是Ti(SO4)2负载在活性炭球(CS)上的催化剂在二甲醚(DME)直接氧化生成聚甲氧基二甲醚(DMMx)过程中的催化效率。研究采用了等体积浸渍法制备催化剂，并通过调整焙烧温度来探索其对催化性能的影响。结果显示，不同焙烧条件下的Ti(SO4)2/CS催化剂活性存在显著差异，其中，280℃下制备的30%Ti(SO4)2/CS催化剂表现最佳，能将DME有效转化为DMM1-3，特别是DMM2和DMM3的选择性超过30%。 为了深入了解这一现象，研究者运用了多种表征技术，包括扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、热重分析(TG)、氨气程序升温脱附(NH3-TPD)和X射线光电子能谱(XPS)。这些分析揭示了焙烧温度如何改变活性炭球表面的功能团分布，进一步影响了Ti(SO4)2的负载状态。焙烧导致的酸中心种类和数量的变化，特别是弱酸和中强酸比例的调整，使得催化剂表面酸性强度呈现梯度变化，同时优化了催化剂的酸性和氧化还原性位点的匹配。这种匹配对于C-O键的连续增长至关重要，有助于提高DMMx的合成效率。 该研究的成果对于理解催化反应机理和优化催化剂设计具有重要意义，为二甲醚高效转化为聚甲氧基二甲醚提供了新的视角和可能的改进策略。此外，这些发现也为其他类似的固体酸催化剂设计和多步骤有机合成反应提供了理论支持。通过控制焙烧条件，可以精准调控催化剂的性质，以适应特定的化学反应需求，这在能源和化工领域具有广泛的应用前景。