四氢苯酐催化加氢合成六氢苯酐及动力学

论文摘要

六氢苯酐,英文简写HHPA,一般由四氢苯酐（THPA）催化加氢制备。六氢苯酐是制备聚酯类高档涂料不可缺少的原材料,用六氢苯酐代替芳香族多元酸生产的氨基醇酸漆、聚酯漆、聚氨酯漆、粉末涂料等,能够显著提高涂料的鲜映度、光泽。它也是生产增塑剂、杀虫剂等的原料。而负载型非金属催化剂因为其具有造价低廉、制备简单、催化性能高等优点在催化领域具有很广的应用前景。本论文以Ni/Al2O3, Ni/SiO2, Ni-Cu/SiO2三种催化剂加氢四氢苯酐制六氢苯酐,在此基础上建立了四氢苯酐加氢制六氢苯酐的动力学方程,并对动力学方程进行了验证。实验采用等体积浸渍法制备了Ni/Al2O3, Ni/SiO2, Ni-Cu/SiO2三种催化剂,并研究了不同催化剂对四氢苯酐加氢的催化性能。对催化性能的考察主要通过它们对四氢苯酐转化率的影响来实现。通过综合考虑,得出了最佳催化剂Ni/Si02。以Ni/SiO2为催化剂对四氢苯酐加氢动力学进行了研究。同时考察了实验中对催化剂加氢性能有影响的几种因素：温度、压力和液体空时。以Ni/SiO2为催化剂,研究了四氢苯酐加氢动力学,测定了反应过程中四氢苯酐浓度随时间变化的c-t曲线,获得了四氢苯酐加氢制六氢苯酐反应的级数和速率常数等动力学参数。结果表明,四氢苯酐转化的反应级数对四氢苯酐为1,对氢为0.5。在此基础上建立了四氢苯酐加氢制六氢苯酐的动力学方程,并对动力学方程进行了验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 四氢苯酐,六氢苯酐概述
• 1.1.1 四氢苯酐性质、用途、合成方法
• 1.1.2 六氢苯酐的性质、用途、合成方法
• 1.2 负载型金属催化剂
• 1.2.1 负载型金属催化剂发展历程、简述
• 1.2.2 负载型镍系催化剂
• 1.2.3 负载型镍催化剂的制备方法及研究进展
• 1.2.4 催化剂机理
• 1.3 动力学研究
• 1.3.1 动力学研究的意义
• 1.4 本实验研究的目的、意义及内容
• 1.4.1 研究的目的、意义
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 主要试剂及仪器
• 2.1.1 主要原料和试剂
• 2.1.2 实验气体
• 2.1.3 实验仪器
• 2.2 催化剂制备
• 2.3 溶剂的选取
• 2.4 催化剂活性的评价
• 2.4.1 气相色谱分析条件
• 2.4.2 数据处理方法
• 第三章 六氢苯酐的合成
• 3.1 三种催化剂的比较
• 3.1.1 温度对转化率的影响
• 3.1.2 压力对转化率的影响
• 3.1.3 空时对转化率的影响
• 3.1.4 气体流速对转化率的影响
• 2'>3.2 催化剂Ni/SiO₂
• 3.2.1 不同的载体焙烧温度对催化剂活性的影响
• 3.2.2 不同Ni负载量对催化剂活性的影响
• 2最佳条件'>3.2.3 催化四氢苯酐加氢反应中Ni/SiO₂最佳条件
• 3.2.4 催化剂的使用寿命
• 3.3 外扩散影响的消除
• 3.4 内扩散影响的消除
• 3.5 本章小结
• 第四章 四氢苯酐催化加氢制备六氢苯酐的动力学研究
• 4.1 机理动力学模型
• 4.1.1 机理模型综述
• 4.1.2 加氢反应存在的机理
• 4.1.2.1 吸附形式
• 4.1.2.2 加氢反应中的决速步
• 4.1.3 加氢反应动力学模型的推导
• 4.2 经验模型方程
• 4.3 四氢苯酐加氢动力学方程
• 4.3.1 本征动力学数据
• 4.3.2 四氢苯酐反应级数的确定
• 4.3.3 氢的反应级数
• 4.3.4 反应速率常数k和加氢反应活化能
• 4.3.5 统计检验
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者和导师简介
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书