固体碱催化剂上丙酮气相缩合制异佛尔酮反应性能研究

论文摘要

本文采用不同方法制备了多种固体碱催化剂体系,包括采用柠檬酸法、共沉淀方法制备了具有不同镁铝比复合氧化物,采用浸渍法制备了氧化镁、氧化钙等负载型催化剂;详细考察了各种催化剂上丙酮气固相自缩合制异佛尔酮的反应性能,同时结合多种测试手段对催化剂的结构及表面性质（碱性）进行了表征,并与催化剂反应性能进行了关联;另外,还对催化剂的活性中心性质及活化机制等问题进行了探讨。以柠檬酸为有机添加剂,采用溶胶凝胶路线合成了具有不同Mg/Al比的镁铝氧化物催化剂,并考察了催化剂上丙酮气相缩合制备异佛尔酮的反应性能。催化剂的表征结果表明柠檬酸在合成过程中对得到具有一定孔性的镁铝氧化物催化剂体系起到了关键的作用;催化性能研究结果表明Mg1.0AlO-CA催化剂具有相对较好的反应活性,碱金属离子的修饰能够改善Mg1.0AlO-CA催化剂的反应性能,主要原因可能是由于引入一定量的碱金属离子能对催化剂表面的碱中心性质产生影响。采用共沉淀法以不同滴加方式制备了一系列镁铝复合氧化物催化剂,镁铝比及滴加方式对催化剂的反应性能影响较大,其中以反滴方式制备的Mg1.0AlO-2催化剂具有相对较好的反应活性及稳定性,结合催化剂的结构与表面性质（碱性）表征结果可以推断催化剂的表面具有一定量的密度匹配的弱碱和强碱中心是丙酮缩合制异佛尔酮的反应活性中心,强碱中心密度相对较高更有利于提高催化剂的稳定性。分别以氧化铝、活性炭为载体采用浸渍法制备了氧化镁、氧化钙等负载型催化剂,活性组分的负载量、载体类型对催化反应性能有较大影响。当以活性炭（如杏壳炭）为载体时,负载量为10 wt%的MgO及12 wt%的CaO催化剂具有相对较好的反应性能,可能是由于炭载体表面存在一定数量的官能团与MgO及CaO之间的相互作用,能够对MgO及CaO的高分散起到了关键作用。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外异佛尔酮生产与研究的基本状况
• 1.2.1 异佛尔酮的合成方法及研究进展
• 1.2.2 丙酮缩合法制备异佛尔酮反应催化剂的研究进展
• 1.3 丙酮缩合反应活性中心性质和反应机理的研究
• 1.3.1 催化剂的酸碱性对丙酮反应产物选择性的影响
• 1.3.2 丙酮缩合反应机理的研究
• 1.3.3 丙酮缩合反应催化剂失活原因的研究
• 1.4 固体碱催化剂
• 1.4.1 固体碱的简介
• 1.4.2 固体碱催化剂在催化领域中的应用
• 1.5 本课题选择的目的和意义
• 参考文献
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂和原料
• 2.2 催化剂的制备
• 2.3 催化剂的表征方法
• 2.4 丙酮气固相缩合制异佛尔酮反应的性能评价
• 2.4.1 反应原理
• 2.4.2 反应装置及反应条件
• 2.4.3 反应物及产物分析
• 参考文献
• 第三章 柠檬酸法制备的镁铝氧化物催化剂上丙酮气相缩合反应性能研究
• 引言
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 镁铝氧化物催化剂的表征
• 3.3.2 镁铝比对催化剂性能的影响
• 1.0AlO-CA 催化剂性能的影响'>3.3.3 焙烧温度对 Mg_1.0AlO-CA 催化剂性能的影响
• 1.0AlO-CA 催化剂的催化性能的影响'>3.3.4 反应条件对Mg_1.0AlO-CA 催化剂的催化性能的影响
• 1.0AlO-CA 催化剂的催化性能的影响'>3.3.5 第三金属元素的修饰对Mg_1.0AlO-CA 催化剂的催化性能的影响
• 本章小结
• 参考文献
• 第四章 共沉淀法制备的镁铝氧化物催化剂上丙酮气相缩合反应性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 正滴方式制备的二元金属氧化物催化剂上丙酮气相缩合反应性能研究
• 4.2.1 催化剂的制备
• 4.2.2 结果与讨论
• 4.3 反滴方式制备的镁铝氧化物催化剂上丙酮气相缩合反应性能研究
• 4.3.1 催化剂的制备
• 4.3.2 结果与讨论
• 4.4 以共沉淀法制备的MG/AL=1.0 催化剂的性能比较
• 本章小结
• 参考文献
• 第五章 炭负载型固体碱催化剂上丙酮
• 引言
• 5.1 炭负载的碱土金属氧化物催化剂上丙酮缩合反应性能研究
• 5.1.1 前言
• 5.1.2 催化剂的制备
• 5.1.3 结果与讨论
• 2O₃负载型催化剂上丙酮缩合反应性能研究'>5.2 Al₂O₃负载型催化剂上丙酮缩合反应性能研究
• 本章小结
• 参考文献
• 结论与展望
• 一、结论
• 二、展望
• 作者简历
• 发表文章
• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT