活性炭担载的杂多酸催化甘油脱水制丙烯醛的研究

论文摘要

随着人们对生物柴油的重视,作为生产生物柴油主要副产物的甘油,必将大量过剩,将甘油转化为其它附加值高的化学品的研究越来越引起人们的关注。丙烯醛是一种重要的化工原料。由甘油脱水制丙烯醛是一种经济环保的生产方法。本文对活性炭担载的杂多酸催化剂进行了研究。通过常压气固相催化反应及BET,XRF,XRD,NH3-TPD,TG,IR等表征手段研究了杂多酸含量,载体,杂多酸种类,溶剂,载体的处理方法,反应温度,空速等不同因素对催化剂催化性能的影响。结果发现,采用浸渍法制备催化剂。其杂多酸的含量,杂多酸的种类,载体的孔径对反应的影响都很大。杂多酸的含量过高或者过低都不利于反应的进行;存在一个最佳值。通过实验证明催化剂的性能与催化剂表面杂多酸的分散度以及强酸中心的相对数量密切相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 研究背景
• 1.2 生物柴油的发展现状
• 1.3 甘油的应用
• 1.3.1 甘油选择性氧化
• 1.3.2 甘油选择性加氢
• 1.3.3 甘油的高温分解和气化
• 1.3.4 甘油的选择性酯化和酯交换
• 1.3.5 甘油的选择性醚化
• 1.3.6 甘油的羧化
• 1.3.7 甘油的脱水
• 1.4 丙烯醛的应用
• 1.4.1 丙烯醛的直接应用
• 1.4.2 丙烯醛氧化制丙烯酸
• 1.5 丙烯醛聚合物的应用[25]
• 1.5.1 用作有机合成中间体
• 1.5.2 丙烯醛的水合反应
• 1.6 丙烯醛的合成方法
• 1.6.1 甲醛乙醛气相缩合法
• 1.6.2 丙烯醚热解
• 1.6.3 丙烯氧化法
• 1.6.4 丙烷氧化法
• 1.6.5 甘油脱水法
• 1.7 杂多酸（HPA）的催化作用
• 1.7.1 杂多酸的假液相作用
• 1.7.2 杂多酸的酸性质
• 1.7.3 杂多酸的酸催化反应
• 1.7.4 杂多酸的其它催化特征
• 1.8 活性炭负载杂多酸催化剂的进展
• 1.9 本论文的主要研究思路
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要原料及试剂
• 2.2 催化剂的制备
• 2.2.1 活性炭的处理
• 2.2.2 催化剂的制备方法
• 2.3 催化剂反应评价及分析方法的建立
• 2.4 实验流程
• 2.5 催化剂物化性能表征
• 2.5.1 X 射线荧光（XRF）
• 2.5.2 比表面积测定（BET）
• 2.5.3 X 射线衍射（XRD）
• 2.5.4 氨气程序升温脱附（NH3-TPD）
• 2.5.5 热重（TG）
• 2.5.6 红外（IR）分析
• 第三章 甘油脱水制丙烯醛的研究
• 3.1 引言
• 3.2 催化剂制备过程因素对催化剂催化性能的影响
• 3.2.1 不同载体对催化剂催化性能的影响
• 3.2.2 不同杂多酸对催化剂催化性能的影响
• 3.2.3 溶剂对催化性能的影响
• 3.2.4 杂多酸含量对催化剂催化性能的影响
• 3.3 反应条件对催化剂催化性能的影响
• 3.3.1 反应温度对催化性能的影响
• 3.3.2 反应空速对催化活性的影响
• 3.4 催化剂的稳定性研究
• 3.5 甘油脱水制丙烯醛的反应机理
• 3.6 小结
• 参考文献
• 论文发表情况
• 致谢