Superacid ZrO2-SiO2-SnO2 Mixed Oxide: Synthesis and Study

Date

2021-03-16

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House

Abstract

Суперкислотні потрійні ZrO2 SiO2 SnO2 оксиди (Н0 = –14.52) синтезовано золь-гель методом з атомним співвідношенням в межах: 20 ≤ Zr4+ ≤ 29, 60 ≤ Si4+ ≤ 67, 11 ≤ Sn4+ ≤ 20 %. Суперкислотність ZrO2 SiO2 SnO2 оксиду пояснена формуванням координаційно-ненасичених Zr4+ йонів, як сильних центрів Льюїса
Superacid ternary ZrO2 SiO2 SnO2 oxide has been synthesized by the sol-gel method with a different atomic ratio Zr:Si:Sn. The highest strength of acid sites has been observed in the ranges of 20 ≤ Zr4+ ≤ 29, 60 ≤ Si4+ ≤ 67, 11 ≤ Sn4+ ≤ 20 at.%. According to the XPS spectra and 119Sn, 29Si MAS NMR spectra of ZrO2 SiO2 SnO2 a partial shift of electron density from zirconium to silicon ions was observed resulting in the formation of superacid Lewis sites. It was shown that superacid Zr29Si60Sn11 mixed oxide efficiently catalyzes acylation of toluene with acetic anhydride at 423 K in a flow reactor with 45% conversion of anhydride at 100% selectivity towards p-methylacetophenone.

Description

Keywords

тверда суперкислота, потрійний оксид, діоксид олова, сила кислотних центрів, центри Льюїса, solid superacid, ternary oxide, tin dioxide, acid strength, Lewis sites

Citation

Superacid ZrO2-SiO2-SnO2 Mixed Oxide: Synthesis and Study / Svitlana Prudius, Natalia Hes, Volodymyr Trachevskiy, Oleg Khyzhun, Volodymyr Brei // Chemistry & Chemical Technology. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2021. — Vol 15. — No 3. — P. 336–342.