磺化石墨烯固体酸催化剂的制备及活性评价

石墨烯是由碳原子以sp₂杂化连接的单原子层构成的新型二维碳原子晶体,由于含有众多具有反应活性的碳碳双键,石墨烯纳米片表面很容易进行化学修饰键合有机官能团而改变其性质。采用改良Hummers法制备氧化石墨烯,通过磺化反应制备磺化石墨烯固体酸催化剂,通过FT-IR、元素分析和XPS等对其结构进行表征。将制备的氧化石墨烯和磺化石墨烯应用于催化纤维二糖的水解反应,以纤维二糖糖苷键的水解反应为模型考察其酸催化性能。结果表明,氧化石墨烯和磺化石墨烯中含有-COOH、-OH和-SO₃H等官能团,磺酸根密度分别为1.0 mmol·g^-1和2.2 mmol·g^-1,氧化石墨烯和磺化石墨烯具有与H₂SO₄相比拟的酸催化活性,尽管酸性强度和密度较低,但催化活性与H₂SO₄相当。