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《試析乙醇氣相氧化羰基合成碳酸二乙酯hms催化劑的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、天津大學碩士學位論文乙醇氣相氧化羰基合成碳酸二乙酯HMS催化劑的研究姓名:張萍波申請學位級別:碩士專業(yè):化學工藝指導教師:馬新賓20061201中文摘要碳酸二乙酯(DEC)是環(huán)境友好的綠色化學晶,是重要的有機合成中間體,特別是近年來發(fā)現(xiàn)DEC可以作為油品的含氧添加劑,取代MTBE的使用,應(yīng)用前景廣闊。本文對乙醇氧化羰基合成碳酸二乙酯(DEC)負載型銅鈀系催化劑體系進行了研究。本工作分別以HMS和Cu-HMS為載體,通過浸漬活性組分的方法制備了新型的催化劑CuCl2.PdCl2/HMS與PdCl2/Cu.HMS。首先研究
2、了CuCl2.PdC/2/HMS催化劑乙醇氧化羰基合成碳酸二乙酯(DEC)反應(yīng)性能的影響,并考察了助劑對催化劑的影響。助劑的加入在不同程度上提高了CuCl2.PdCl2/HMS的催化活性,其中四乙基溴化胺(TEAB)的效果最為理想,產(chǎn)物DEC的時空收率達到210.99/(L·h),轉(zhuǎn)化率達到13.6%。XRD、XPS、IR與ESR等分析表明,助劑TEAB對載體的有序度起到一定的改善作用,進而提高了催化劑的催化活性。另外,通過焙燒脫除模板劑的方法合成了含銅的中孔雜原子分子篩Cu-HMS,并對催化劑的結(jié)構(gòu)及活性進行了探討。
3、采用XRD、XPS、ICP-AES、IR等表征手段,表明銅離子以高度分散的狀態(tài)進入HMS骨架,并保持了良好的介孔結(jié)構(gòu)的有序性,同時PdCh的負載一定程度上提高了Cu.HMS的介孔規(guī)整度。通過催化劑活性的考察發(fā)現(xiàn),PdCl2/Cu.HMS表現(xiàn)出較佳的選擇性,助劑的加入在不同程度上提高了PdCl2/Cu.HMS催化劑的活性,其中四乙基溴化胺(TEAB)的效果最為理想,產(chǎn)物DEC的時空收率達到187.939/(L咱),其最佳修飾量為TEAB/Pd-l2/l。不同Si/Cu比合成的Cu.HMS催化劑對于合成DEC催化活性具有一
4、定影響,適宜的Si/Cu比為50/1時,可以有效提高催化劑的活性中心,同時保持介孔有序度性,從而提高催化活性。最后通過對PdCl2/Cu—HMS催化劑體系反應(yīng)機理的探討,解釋了表面的Pd與骨架中Cu之間的協(xié)同作用有利于該反應(yīng)體系活性中心的形成。關(guān)鍵詞:碳酸二乙酯;HMS;Cu—HMS;鈀:乙醇;氧化羰基化ABSTRACTDiethylcarbonate(DEC)isaversatilecompoundthatrepresentsanattractiveeco—friendlyalternativetobothethyl
5、halidesandphosgeneforethylationandcarbonylationprocesses,respectively./nrecentyears,diethylcarbonateisfoundtosubstituteformethyltert-butylether(MTBE),whichisusedasalloxygen-containingfueladditive.Inthispaper,supportedPdClz-CuCl2catalystsforthevaporphasesynthesis
6、ofDECbytheoxidativecarbonylationofethanolinthegasphasewerestudied.Diethylcarbonate(DEC)hasbeenproducedbytheoxidativecarbonylationofethanolinthegasphaseoveraheterogeneousPdCl2-CuCl2catalystsupportedonmesoporousHMSsilica.Theeffectsofthevariousquaternaryammoniumsal
7、t(QAS)promotersandthepromoterloadinglevelwereinvestigated.ThecatalyticperformanceofthePdCl2-CuCl2/HMScatalystWasgreatlyimprovedbytheadditionofpromotertetraethylammoniumbromide(TEAB).UnderthePdCl2一CuCl2一TEAB/HMScatalystsystem,spacetimeyield(STY)ofDECis210.9g/(L.h
8、),andconversionofEtOHis13.6%,ThefunctionsofpromoterswereinvestigatedonthebasisofcatalystcharacterizationandactivitybymeansofX-raypowderdiffraction(XRD),X—rayphotoelec