吳斌開(kāi)題報(bào)告

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1、淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名：陳軒學(xué)號(hào)：1081601204專業(yè)：化學(xué)工程與工藝設(shè)計(jì)（論文）題目：年產(chǎn)20萬(wàn)噸燒堿化鹽工段工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師：谷亞昕2012年2月18日1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述文獻(xiàn)綜述1SO42/MXOy型固體超強(qiáng)酸的簡(jiǎn)介乙酸丁酯是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于化工、制藥、制革、香料等工業(yè)中。也用作硝基噴漆、水棉膠、瓷漆、賽璐璐、橡膠、人造革、人造珍珠、油氈制品以及各種樹(shù)脂的溶劑，述可用作萃取劑和分析試劑。目前，工業(yè)上均以硫酸催化劑催化乙酸和丁醇液和酯化，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率高、

2、選擇性較好。但是由于硫酸的脫水氧化作用，導(dǎo)致副反應(yīng)多、產(chǎn)物后處理工藝復(fù)雜、污水排放量大、嚴(yán)重腐蝕設(shè)備，以及反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。以固體酸為催化劑，具有反應(yīng)后催化劑與產(chǎn)物容易分離、對(duì)設(shè)備的腐蝕性小、對(duì)環(huán)境的危害小、可以循環(huán)使用等優(yōu)越性.成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。因此，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外化學(xué)工作者一直在研究用新型固體酸催化劑収代硫酸，已見(jiàn)報(bào)道的有分子篩型催化劑、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、稀土氧化物、固體超強(qiáng)酸等。雖然固體酸具有上述優(yōu)越性，但是存在催化活性偏低、產(chǎn)物復(fù)雜難于分離純化等不足。SO42/MxOy型固體超強(qiáng)酸具有酸強(qiáng)度高、回收方便、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，是催化領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注的新型綠色環(huán)保催化劑

3、，已在酯化、?；?、烷基化和異構(gòu)化等許多有機(jī)催化反應(yīng)中表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性。但是這種類型的催化劑存在表面酸量少，活性較差且易失活?？偟恼f(shuō)來(lái)，基體的粒度愈小，比表面積愈大，酸強(qiáng)度越大，催化活性越高，把納米技術(shù)用于同體超強(qiáng)酸的制備將可以大大提高超強(qiáng)酸的比表而積。為了提高SO427MxOy型固體超強(qiáng)酸的活性和穩(wěn)定性，在載體、助劑和制備方法等許多方面己進(jìn)行了許多研究以提高具活性和穩(wěn)定性⑴。如選用無(wú)機(jī)氧化物如A12O3>ZrO2>SiO2、TiO2>MgO等單一氧化物或者多種氧化物復(fù)配作為載體可提高表面酸性，增強(qiáng)催化性能［叭稀上元素的引入可抑制積炭和SO4,的流失，有助于增強(qiáng)固體

4、酸的活性并提高合成反應(yīng)穩(wěn)定性叫此外制備過(guò)程中采用低溫陳化其效果也比常規(guī)方法要好⑴。天然粘土礦物如蒙脫土、膨潤(rùn)土等由于其晶體結(jié)構(gòu)中具有可交換金屬陽(yáng)離子，在作為載體負(fù)載SO『7MQy制備固體酸催化劑時(shí)，表現(xiàn)出很高的催化活性⑷。總的說(shuō)來(lái)，天然粘土礦物作為固體酸催化劑載體的報(bào)道還比較少，有待進(jìn)一步研究。2凹土負(fù)載型催化劑研究進(jìn)展近年來(lái)在催化反應(yīng)屮，考慮到環(huán)境和催化劑回收等因素，均相催化體系的多相化已成為催化研究領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)。但多相催化反應(yīng)體系往往存在著反應(yīng)界面小、傳質(zhì)阻力大等弊端?？梢越柚{米粒子，根據(jù)其表面積大、表面活性高的特性來(lái)提高催化活性。但因納米催化劑難以分離

5、和冋收，制約了納米催化劑的應(yīng)用。我們將催化劑負(fù)載到凹凸棒石粘上上，這樣既有利于催化劑的冋收又對(duì)催化劑的催化活性有一定提高。凹凸棒石粘土（attapulgite,簡(jiǎn)稱凹土）是一種鋁鎂硅酸鹽礦物，具有獨(dú)特的纖維狀晶體結(jié)構(gòu)及優(yōu)越的膠體、吸附、催化和充填等物化性能，在環(huán)境保護(hù)、化工、輕工、農(nóng)林、建材等多個(gè)領(lǐng)域均有極其廣泛的應(yīng)用?。凹土對(duì)水和極性有機(jī)物具有較強(qiáng)的吸附能力，具有大的比表面積、可觀的微孔和熱穩(wěn)定性，具結(jié)構(gòu)單元中所含有的Mg2Al3+離子很容易被其它金屬離子交換而體現(xiàn)出一定的酸性。雖然凹土具有一定的酸性，但是直接作為酸性催化劑使用較少，一般被某些金屬離了修飾或作為

6、催化劑載體來(lái)使用。如，S0離子取代凹土中含有的Mg2A嚴(yán)離子得到的催化劑被用于拜爾一維立格反應(yīng)，催化環(huán)酮和脂肪酮為相應(yīng)的內(nèi)酯和酯；稀土金屬離子La*、Tb*也可取代凹土中含有的Mg2Al*離子得到高效的酸催化劑，用于醇脫水⑸。凹上作為載體可負(fù)載金屬、金屬氧化物和鹽制備出各種催化劑。如，將MnCh負(fù)載在凹土上催化苯酚臭氧化⑹，將MgO負(fù)載在凹土上催化乙醇轉(zhuǎn)化為丁二烯⑺，纟瞇TiO2粒子負(fù)載在凹土表面形成復(fù)合光催化劑用于偶氮染料和印染廢水的降解⑻，以凹土為載體還可制備SO427TiO2-M±固體超強(qiáng)酸催化劑⑼；金屬川⑼和Ni-B非晶態(tài)合金負(fù)載在凹土上可催化苯的加氫和

7、甲乙酮?dú)浠坊?；將TiCdMgCbATHF/TiCU或二氯二茂鈦（Cp2TiCb）負(fù)載在凹土上可催化乙烯均聚和乙烯?己烯共聚，而鈦酸鹽負(fù)載在凹凸棒上上可催化乙塊在高溫下化學(xué)氣相沉積得到碳納米管。從以上凹土催化劑的研究現(xiàn)況可以看出，有關(guān)凹土催化劑的研究還較少。凹土作為納米材料，以其為載體制備的凹土催化劑,存在著納米催化劑普遍存在的分離回收的難題。從上述概述來(lái)看，凹土酸性催化劑的研究較少，而負(fù)載SO42/MxOy型固體酸的研究更是少見(jiàn)。參考文獻(xiàn)1.馬玉恒，方為民，馬小杰.凹土棒土研究與應(yīng)用進(jìn)展.材料導(dǎo)報(bào)，2006,20(9):43?462.AraujoM.D.M.，