首页> 正文

Cu（Ⅰ）/M-OMS-2催化甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯的研究

2020-12-14阅读(888)

Cu（Ⅰ）/M-OMS-2催化甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯的研究

论文摘要

碳酸二甲酯（DMC）是一种环境友好的绿色化工中间体。近年来,DMC作为汽油添加剂和绿色洁净溶剂等非反应用途也正走向工业化。市场需求的扩大使合成DMC的研究备受关注。甲醇氧化羰基化法因成本低,原子利用率高逐渐成为国内外学者的研究重点。本文考察了八面体分子筛的制备方法、活性组分铜源、催化剂的制备工艺及不同金属离子的掺杂对甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的影响,并采用X射线多晶粉末衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、程序升温H2还原（H2-TPR）和比表面积测定仪（BET）对载体及催化剂进行了表征。在间歇高压反应中,讨论了反应温度、反应时间、反应压力和催化剂用量与催化活性的关系:1.分别选用CuCl、CuCl2、Cu2O作主活性组分的铜源,制备出Cu-OMS-2催化剂,并通过氧化羰基化合成DMC反应对催化剂进行活性评价,其中以CuCl做为铜源的催化剂具有最好的活性和选择性。2.与溶胶-凝胶法和无溶剂法制备的八面体分子筛载体相比,采用回流法制备的八面体分子筛载体的比表面积大,负载活性组分Cu后的催化剂在氧化羰基化反应中的活性和选择性最好。3.在1和2结论的基础上,以八面体分子筛为载体,CuCl为主活性组分,当CuCl的负载量为25%,焙烧温度500℃,焙烧时间5h时,CuCl以薄片形式均匀分布于载体表面,有利于对反应物的吸附。且催化剂中部分的Cu+被氧化成Cu2+,合适的Cu2+/ Cu+比例有利于它们的吸附产物Cu（OCH3）Cl和Cu（CO）Cl经加合实现CO对Cu-O键的插入,生成中间体Cu（COOCH3）Cl的生成,进而反应生成DMC,催化活性最好,DMC的收率可达84.6%。4.考察了不同金属离子(Ag+、Ce3+、Sr2+、Pb2+、Zn2+、La+)掺杂对催化剂Cu/M-OMS-2活性的影响,其中Cu/Ag-OMS-2催化效果最好,DMC的收率为89.7%。Ag+的掺入改变了八面体分子筛的纤维状形貌。AgCl的生成则抑制了氯的流失,起到了一定的固氯作用。同时,Cu/Ag-OMS-2催化剂中适量的Cu2+的存在有利于DMC的生成。5.以八面体分子筛为载体负载主活性CuCl,助催化剂AgNO3制备出Cu/Ag-OMS-2催化剂,催化甲醇液相氧化羰基化合成DMC的最佳反应条件:甲醇用量50mL,反应总压4.0MPa,O2含量5%,催化剂用量3g,反应温度130℃,反应时间4h,搅拌器转速600r/min。结果表明,DMC收率可达92.5%,选择性可达98.5%。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 目录
  • 前言
  • 第1章 文献综述
  • 1.1 碳酸二甲酯的性质
  • 1.1.1 物理性质
  • 1.1.2 化学性质
  • 1.2 碳酸二甲酯的应用及国内外生产状况
  • 1.2.1 碳酸二甲酯的主要用途
  • 1.2.2 碳酸二甲酯国内外生产状况
  • 1.3 碳酸二甲酯的合成工艺
  • 1.3.1 光气法
  • 1.3.2 酯交换法
  • 1.3.3 甲醇氧化羰基化法
  • 1.3.4 碳酸二甲酯的其它合成方法
  • 1.4 甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化剂的研究现状
  • 1.4.1 CuCl 催化剂
  • 2 催化剂'>1.4.2 CuC12催化剂
  • 1.4.3 Pd-Cu 催化剂
  • 1.4.4 无氯催化剂
  • 1.5 催化反应机理
  • 1.6 锰氧八面体分子筛的研究进展
  • 1.6.1 OMS 材料的制备
  • 1.6.2 OMS 材料的物理化学性能
  • 1.6.3 OMS 材料在催化领域的应用
  • 1.7 本论文工作的意义及研究内容
  • 第2章 实验方法
  • 2.1 实验药品
  • 2.2 实验仪器及设备
  • 2.3 载体及催化剂物化性质的表征
  • 2.3.1 表面形貌分析
  • 2.3.2 XRD 物相分析
  • 2.3.3 表面组成及价态分析
  • 2.3.4 载体和催化剂的比表面积测定
  • 2程序升温还原（H2-TPR）'>2.3.5 H2程序升温还原（H2-TPR）
  • 2.4 催化剂的活性评价
  • 2.5 反应液组成分析方法的建立
  • 2.6 活性评价计算方法
  • 第3章 负载型CuCl 催化剂载体的制备及筛选
  • 3.1 载体制备方法的选择
  • 3.1.1 溶胶-凝胶法
  • 3.1.2 无溶剂法
  • 3.1.3 回流法
  • 3.2 催化剂的制备
  • 3.3 催化剂的活性评价
  • 3.4 载体制备方法对催化性能的影响
  • 3.5 铜源的确定
  • 20'>3.5.1 Cu20
  • 2'>3.5.2 CuC12
  • 3.5.3 CuCl
  • 3.6 催化剂的活性评价
  • 3.7 不同铜源的催化活性比较
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 Cu-OMS-2 催化剂制备工艺的研究
  • 4.1 焙烧温度对催化活性的影响
  • 4.1.1 催化剂的XRD 表征
  • 4.1.2 催化剂的SEM 表征
  • 4.2 焙烧时间对催化活性的影响
  • 4.2.1 催化剂的XRD 表征
  • 4.2.2 催化剂的SEM 表征
  • 4.3 CuCl 负载量对催化活性的影响
  • 4.3.1 催化剂的XRD 表征
  • 4.3.2 催化剂的SEM 表征
  • 4.4 催化剂中铜的价态分析
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 Cu/M-OMS-2 催化剂的制备与制备工艺的研究
  • 5.1 Cu/M-OMS-2 催化剂的制备
  • 5.2 催化剂的活性评价
  • 5.3 不同金属离子对催化剂活性的影响
  • 5.4 催化剂的表征
  • 5.4.1 SEM
  • 5.4.2 XRD
  • 2-TPR'>5.4.3 H2-TPR
  • 5.5 AgN03 负载量对催化活性的影响
  • 5.6 焙烧温度对催化活性的影响
  • 5.7 焙烧时间对催化活性的影响
  • 5.8 本章小结
  • 第6章 反应合成工艺的研究
  • 6.1 实验准备
  • 6.2 DMC 合成工艺
  • 6.3 反应时间对催化性能的影响
  • 6.4 反应压力对催化性能的影响
  • 6.5 催化剂的用量对催化活性的影响
  • 6.6 反应温度对催化性能的影响
  • 6.7 本章小结
  • 第7章 结论与建议
  • 7.1 结论
  • 7.2 对后续工作的建议
  • 参考文献
  • 研究生期间发表论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].冷喷涂Cu基复合材料传热加速行为模拟[J]. 中国设备工程 2019(23)
    • [2].不同水体硬度条件下Cu~(2+)对不同生长阶段斑马鱼的毒性[J]. 环境工程 2019(12)
    • [3].磁性固相萃取-原子吸收法测定葛仙米中的Cu~(2+)[J]. 生物化工 2020(01)
    • [4].牛粪中溶解性有机质对周丛生物吸附Cu（Ⅱ）特性的影响[J]. 农业环境科学学报 2020(03)
    • [5].不同生长阶段斑马鱼对Cu~(2+)的毒性响应差异[J]. 环境科学研究 2020(03)
    • [6].重金属Cu~(2+)胁迫对绿豆生理生化指标的影响[J]. 安徽农业科学 2020(08)
    • [7].基于自噬途径探讨当归饮子缓解CU模型小鼠过敏反应的效应机制[J]. 中国实验方剂学杂志 2020(12)
    • [8].高灵敏度二维光子晶体水凝胶Cu~(2+)传感器[J]. 高分子学报 2020(07)
    • [9].基于OLED的Cu(Ⅰ)配合物的结构和荧光性能研究[J]. 山东化工 2020(17)
    • [10].狐尾藻基生物炭对水中草甘膦和Cu~(2+)的吸附性能研究[J]. 上海海洋大学学报 2020(05)
    • [11].海州香薷耐Cu机理的研究现状及展望[J]. 中国农学通报 2020(32)
    • [12].加味当归饮治疗慢性荨麻疹（CU）的疗效及对患者免疫指标、生活质量的影响[J]. 内蒙古中医药 2019(10)
    • [13].Cu~(2+)对铜绿微囊藻生长及叶绿素荧光主要参数的影响研究[J]. 中国环境科学 2016(12)
    • [14].改性花生壳吸附废水中Cu~(2+)的研究[J]. 武汉轻工大学学报 2016(04)
    • [15].低分子量有机酸对茶园土壤团聚体吸附Cu~(2+)的影响[J]. 农业环境科学学报 2017(02)
    • [16].改良剂对土壤中Cu形态变化的影响[J]. 环境工程学报 2017(02)
    • [17].改性污泥腐殖酸的表征及其对Cu~(2+)的吸附特性[J]. 中国环境科学 2017(03)
    • [18].类锂Cu~(26+)离子1s~2np态能量值与量子数亏损规律的研究[J]. 延边大学学报(自然科学版) 2017(01)
    • [19].黑土对Cu~(2+)的吸附作用及其影响因素[J]. 首都师范大学学报(自然科学版) 2017(04)
    • [20].腐植酸对氧化锌吸附Cu(Ⅱ)的影响[J]. 中国环境科学 2017(08)
    • [21].基于组氨酸与Cu(Ⅱ)配位作用的凝胶光子晶体传感器研究[J]. 化学工业与工程 2017(05)
    • [22].一种新型荧光探针的合成及其对Cu~(2+)的选择性识别[J]. 光谱学与光谱分析 2017(09)
    • [23].板式换热器内Cu-水纳米流体流动和传热特性数值模拟[J]. 热能动力工程 2015(05)
    • [24].鱿鱼墨黑色素络合Cu~(2+)的活性研究[J]. 安徽化工 2016(03)
    • [25].新型粉煤灰陶粒对水中Cu(Ⅱ)的去除特性及吸附等温模拟[J]. 广东农业科学 2014(21)
    • [26].丁香蓼对Cu富集效应的研究[J]. 环境科技 2014(06)
    • [27].Cu~(2+)对铜锈微囊藻生长及叶绿素荧光特性的影响[J]. 植物生理学报 2015(02)
    • [28].Cu(Ⅱ)-桑色素-十六烷基三甲基溴化铵荧光体系测定微量Cu(Ⅱ)的研究[J]. 分析科学学报 2015(02)
    • [29].316L-Cu抗菌不锈钢种植体中Cu离子的抗菌活性[J]. 中国组织工程研究 2015(25)
    • [30].Cu(Ⅱ)和温度对丁吡吗啉在土壤中吸附的影响[J]. 农药科学与管理 2015(07)

    标签：;  ;  ;  ;  

    Cu（Ⅰ）/M-OMS-2催化甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯的研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2025 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5