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超临界CO2合成聚碳酸酯的共聚反应研究

2020-12-10阅读(1025)

超临界CO2合成聚碳酸酯的共聚反应研究

论文摘要

二氧化碳(CO2)作为温室效应的最主要的气体,减少CO2的排放和加强CO2综合利用已成为现代工业可持续发展亟待解决的问题。利用CO2和环氧化合物合成脂肪族碳酸酯是化学固定CO2的有效途径,开展CO2和环氧化合物合成脂肪族碳酸酯(APC)的工作具有重要意义。本文为了提高戊二酸锌的催化效率,将戊二酸锌负载在不同载体,通过正交实验,筛选出适合于CO2与环氧丙烷共聚反应的负载型催化剂,并对其结构和性能进行了表征。通过筛选,选择了分子筛负载型催化剂去催化超临界二氧化碳与环氧丙烷的二元共聚,在实验中改变了反应温度、反应压力、反应时间以及催化剂的用量以求获得最佳的反应条件。对二元共聚产物进行了红外光谱、核磁共振以及分子量的测定,从而确定产物的结构和性质。完成了CO2、环氧丙烷以及顺丁烯二酸酐的三元共聚反应。通过调节第三种单体顺丁烯二酸酐的加入量来调节共聚物的结构和分子量,以求得到最佳的反应效果,对三元共聚物进行了表征来确定其结构和性质。通过以上二元、三元共聚反应实验,推测出了这两种共聚反应的机理,为以后的研究生产奠定了理论基础。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 2聚合高分子化合物'>1.1 超临界CO2聚合高分子化合物
  • 2的性质'>1.1.1 超临界CO2的性质
  • 2中的聚合反应'>1.1.2 超临界CO2中的聚合反应
  • 2的有机合成反应'>1.1.3 超临界CO2的有机合成反应
  • 2-环氧丙烷共聚物的结构、性质与应用'>1.2 CO2-环氧丙烷共聚物的结构、性质与应用
  • 1.2.1 PPC的结构
  • 1.2.2 PPC的性质
  • 1.2.3 PPC的应用
  • 2与环氧丙烷共聚反应催化剂研究进展'>1.3 CO2与环氧丙烷共聚反应催化剂研究进展
  • 1.3.1 二乙基锌催化体系
  • 1.3.2 酚盐类催化体系
  • 1.3.3 羧酸盐催化体系
  • 1.3.4 二亚胺类配合物催化体系
  • 1.3.5 会属卟啉催化体系
  • 1.3.6 双金属催化体系
  • 1.3.7 稀土类催化体系
  • 1.4 本文的研究目的
  • 1.5 本文的研究内容
  • 第二章 催化剂的制备与表征
  • 2.1 原料
  • 2.2 分子筛的纯化
  • 2.3 设备与表征仪器
  • 2.3.1 实验仪器及设备
  • 2.3.2 表征仪器及设备
  • 2.4 主体催化剂的制备
  • 2.5 负载型催化剂的制备及表征
  • 2.5.1 以二氧化硅为载体的负载型催化剂
  • 2.5.2 以氧化铝为载体的负载型催化剂
  • 2.5.3 以分子筛为载体的负载型催化剂
  • 2.5.4 负载型催化剂的表征
  • 2与环氧丙烷的二元共聚反应'>第三章 超临界CO2与环氧丙烷的二元共聚反应
  • 3.1 原料
  • 3.2 仪器与设备
  • 3.2.1 实验仪器与设备
  • 3.2.2 表征的仪器及设备
  • 3.3 环氧丙烷的纯化
  • 3.4 二元共聚反应实验装置
  • 3.5 二元共聚反应实验过程
  • 3.6 二元共聚物的纯化
  • 3.7 二元共聚物的表征
  • 3.7.1 FTIR光谱
  • 3.7.2 二元共聚物特性粘数及分子量的测定
  • 3.7.3 扫描电镜分析
  • 1H-NMR分析'>3.7.4 二元共聚产物的核磁共振波谱1H-NMR分析
  • 13C-NMR分析'>3.7.5 二元共聚产物的核磁共振波谱13C-NMR分析
  • 3.8 二元共聚的正交试验结果及分析
  • 3.9 反应条件对二元共聚的影响
  • 3.9.1 反应温度对二元共聚的影响
  • 3.9.2 反应压力对二元共聚的影响
  • 3.9.3 反应时间对二元共聚的影响
  • 3.9.4 催化剂的用量对二元共聚的影响
  • 2、环氧丙烷、顺丁烯二酸酐的三元共聚'>第四章 超临界CO2、环氧丙烷、顺丁烯二酸酐的三元共聚
  • 4.1 原料
  • 4.2 仪器与设备
  • 4.2.1 实验仪器与设备
  • 4.2.2 表征的仪器及设备
  • 4.3 三元共聚物的制备
  • 4.4 三元共聚物的纯化
  • 4.5 三元共聚物的表征
  • 4.5.1 FTIR光谱
  • 4.5.2 环境扫描电镜的分析
  • 1H-NMR分析'>4.5.3 三元共聚物的核磁共振波谱1H-NMR分析
  • 13C-NMR分析'>4.5.4 三元共聚物的核磁共振波谱13C-NMR分析
  • 4.6 顺丁烯二酸酐的加入量对三元共聚的影响
  • 4.6.1 顺丁烯二酸酐的加入量对三元共聚产率的影响
  • 4.6.2 顺丁烯二酸酐的加入量对三元共聚物分子量的影响
  • 第五章 反应机理研究
  • 5.1 简介
  • 2的结构以及化学性质'>5.2 CO2的结构以及化学性质
  • 2与环氧丙烷的二元共聚反应机理分析'>5.3 CO2与环氧丙烷的二元共聚反应机理分析
  • 2、环氧丙烷以及顺丁烯二酸酐的三元共聚反应机理分析'>5.4 CO2、环氧丙烷以及顺丁烯二酸酐的三元共聚反应机理分析
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间取得的学术成果
  • 致谢

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