Siêu axít có thể định nghĩa như một axit với lực axit mạnh hơn lục axit của axit sulfuric nồng độ 100%[7]. Một số siêu axit đơn giản bao gồm axit triflorometansulfonic
(CF3SO3H), còn gọi là axit triflic, và axit florosulfuric (FSO3H), cả hai axit này là hàng
nghìn lần mạnh hơn axit sulfuric[5]. Trong nhiều trường hợp, siêu axit không phải là một hợp chất đơn, mà là một hệ của nhiều hợp chất liên kết với nhau để tạo ra độ axit cao.
Thuật ngữ "siêu axit" nguyên thủy được đưa ra bởi James Bryant Conant năm
========================================================
28
A. Olah đoạt giải Nobel năm 1994 về hóa học vì các nghiên cứu của ông về các siêu axit và công dụng của chúng trong các theo dõi trực tiếp về cacbocation. Trước khi oxit kim loại sunfat hóa, hỗn hợp oxit kim loại sunfat hóa được phổ biến thì những vật liệu
như SF5/SiO2 – Al2O3, SF5/SiO2 – TiO2…vv, có lực axit rất mạnh trong khoảng từ -13,6
đền -14,52 và có sự hoạt động tốt hơn SO4
2-/hỗn hợp oxit kim loại cho phản ứng đồng
phân hóa của n-butan ở pha khí và n-heptan, n-hexan ở pha lỏng[5]. Gần đây, rất nhiều loại siêu axit rắn đã được đưa vào nghiên cứu và phát triển, đặc biệt là nhóm hỗn hợp các oxit kim loại được sulfat hóa. Các hỗn hợp oxit bao gồm một lượng nhỏ ion sulfat kết hợp thêm với Platin tạo ra tạo ra một vật liệu có lực axit mạnh gọi là siêu axit. Tính axit của loại vật liệu này được xác định bằng cách sử dụng chất chỉ thị bazơ có giá trị pKa khác nhau[5]. Tuy nhiên phương pháp này không phù hợp với hợp với những chất có màu và có thể xảy ra một vài vấn đề khi kích thước lỗ của chất rắn quá nhỏ so với các phân tử lớn của các chất chỉ thị và cũng có thể xảy ra bất kỳ phản ứng nào giữa các phân tử của chất chỉ thị với chất rắn. Hoạt tính xúc tác cho phản ứng đồng phân hóa của n-butan chính là thước đo độ hoạt động của xúc tác cũng như độ mạnh của siêu axit. Phản ứng đồng phân hóa n-butan không xảy ra ở nhiệt độ thường khi có mặt của xúc tác
là H2SO4. Phản ứng đồng phân hóa n-butan xảy ra ở nhiệt độ cao với xúc tác là các
siêu axit[5,13]. Độ mạnh của các siêu axit cũng có thể được xác định bằng phương
pháp TPD-NH3, TPD-Pyridin. Các hỗn hợp oxit kim loại được sunfat hóa được tạo ra
bằng cách thủy phân hỗn hợp muối của các kim loại trong môi trường kiềm. pH của quá trình thủy phân có ảnh hưởng rất nhiều tới hoạt tính của xúc tác cũng như cấu trúc của xúc tác. Các hyđroxit được tạo ra, được rửa kỹ với nước cất và làm khô ở nhiệt độ
373oK để tạo thành hỗn hợp các oxit ngậm nước. Hỗn hợp các hydroxit này được xử lý
với H2SO4 hoặc (NH4)2SO4 và sau đó nung ở nhiệt thích hợp ta thu được vật liệu siêu
========================================================
29