本文關(guān)鍵詞：二元醇一鍋法合成酯的催化劑研究

  更多相關(guān)文章： 二元醇 一鍋法 納米金 二氧化鈰 水滑石

【摘要】：二元醇一鍋法合成高附加值的酯類化學(xué)品,是非常有價值的研究方向,但存在催化劑效率不高的問題。通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)納米Au催化劑對二元醇合成酯的催化效果較好。在課題組基礎(chǔ)上,探究了Au/CeO_2-cube制備條件對1,3-丙二醇氧化酯化反應(yīng)的影響;發(fā)現(xiàn)了鎂鋁類水滑石載體負(fù)載納米Au對二元醇一鍋法合成酯具有較好的催化效果。本課題主要研究的內(nèi)容如下:(1)采用沉積-沉淀法制備了Au/CeO_2-cube催化劑,用于1,3-丙二醇的氧化酯化反應(yīng)。研究了沉淀劑尿素的用量、CeO_2-cube焙燒溫度、催化劑焙燒溫度、Au負(fù)載量和沉積溫度對反應(yīng)性能的影響,并對催化劑進(jìn)行了ICP、HRTEM、TEM、XRD、NH3-TPD、CO2-TPD、H2-TPR和XPS表征。結(jié)果表明:尿素和CeO_2-cube的質(zhì)量比為6、沉積溫度為80℃、CeO_2-cube焙燒溫度400℃、Au/CeO_2-cube焙燒溫度200℃制備1.5%Au/CeO_2-cube催化劑,具有最優(yōu)的催化效果;在100℃、p(O2)=2 MPa和1,3-丙二醇和Au的摩爾比為75.5的條件下反應(yīng)4 h,1,3-丙二醇的轉(zhuǎn)化率達(dá)到97.5%,3-羥基丙酸甲酯和丙二酸二甲酯的選擇性分別90.1%和6.1%;通過將用過的催化劑在200℃焙燒2 h燒掉表面的中毒物質(zhì)的方法能將催化劑循環(huán)使用4次,催化性能略有降低,性能下降主要是由催化反應(yīng)過程中Au顆粒粒徑的長大造成的;催化劑上2.0-4.0 nm左右的具有少量Auδ+的負(fù)載納米Au單質(zhì)顆粒和合適的較弱的中強(qiáng)酸堿中心有助于醇的氧化酯化反應(yīng)。并推測了Au/CeO_2-cube催化劑選擇性氧化1,3-丙二醇合成3-羥基丙酸甲酯和丙二酸二甲酯的反應(yīng)機(jī)理。(2)采用溶膠-沉淀法制備了Au/HT(鎂鋁水滑石)催化劑,用于1,3-丙二醇氧化酯化反應(yīng)。研究了HT焙燒溫度和Au/HT焙燒溫度對催化性能的影響,并進(jìn)行了XRD、TEM、ICP、XPS表征。結(jié)果表明:水滑石焙燒溫度150℃、催化劑焙燒溫度150℃時制備的1%Au/HT,具有最優(yōu)的1,3-丙二醇氧化酯化反應(yīng)的催化活性;在100℃、p(O2)=2 MPa和1,3-丙二醇和Au的摩爾比為113.2的條件下反應(yīng)4 h,轉(zhuǎn)化率達(dá)96.2%,3-羥基丙酸甲酯和丙二酸二甲酯的選擇性分別94.9%和4.1%;可以循環(huán)使用6次仍有較高的催化性能。(3)以鎂鋁鋅氫氧化物和氧化物或鋅鎂鋁類水滑石為載體,采用溶膠-沉積法制備了納米Au催化劑。通過表征ICP、TEM表征發(fā)現(xiàn):Au含量在1%左右,平均粒徑約3 nm,用于1,5-戊二醇氧化合成δ-戊內(nèi)酯。結(jié)果發(fā)現(xiàn):Au/Al2O3和Au/Mg Al(3:1)-HT對δ-戊內(nèi)酯的選擇性均99%,Au/Mg Al(3:1)-HT的催化活性最大。在醇金摩爾比為200:1、110℃、反應(yīng)2 h條件下,Au/Mg Al(3:1)-HT催化劑催化1,5-戊二醇氧化合成δ-戊內(nèi)酯,收率達(dá)67.9%。
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36;TQ225.24

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄔文干,包建春,李定華,董昭;混合稀土拋光粉的研制條件與其物化性能之間的關(guān)系——Ⅱ.焙燒溫度、保溫時間對混合稀土拋光粉物化性能的影響[J];南京師大學(xué)報(自然科學(xué)版);1988年03期

2 連奕新;王會芳;張元華;方維平;楊意泉;;焙燒溫度對鎂鋁復(fù)合氧化物載體性能的影響[J];石油化工;2009年06期

3 胡瑞生,阿山,呂宏纓,沈岳年;焙燒溫度對稀土鈷系復(fù)合氧化物催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響[J];分子催化;2002年02期

4 王繼元;曾崇余;;焙燒溫度對Cu-ZnO-Al_2O_3-SiO_2催化劑性能的影響[J];現(xiàn)代化工;2005年S1期

5 董國君;張杰;郝樹甫;;焙燒溫度對改性釩基催化劑載體性能的影響[J];應(yīng)用化工;2008年06期

6 鄭建東;侯金松;葛秀濤;章守權(quán);;焙燒溫度對制備六鋁酸鹽催化劑的影響[J];應(yīng)用化工;2010年02期

7 路程;趙彬俠;張耀中;張小里;馬曉迅;;焙燒溫度對異辛醇生成異辛酸性能的影響[J];西安科技大學(xué)學(xué)報;2011年02期

8 L.B.Sukla ,莊海興;用硫酸銨和硫酸焙燒從轉(zhuǎn)爐渣中回收銅鈷鎳[J];濕法冶金;1987年01期

9 馬尚文;;鳳城——寬甸硼鎂礦焙燒的研究[J];河南化工;1992年05期

10 李永紅,任杰,孫予罕;焙燒溫度對CuO/Fe_2O_3/ZrO_2甲醇水蒸氣重整制氫催化劑性能的影響[J];燃料化學(xué)學(xué)報;2002年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸江銀;趙震;徐春明;段愛軍;張璞;;焙燒溫度對HZSM-5分子篩催化裂解正丁烷性能的影響[A];第九屆全國化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

2 劉杰;劉貴陽;張國偉;王寶森;崔茜;郭俊明;;焙燒溫度對醋酸鹽體系液相燃燒合成尖晶石型LiMn_2O_4的影響[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（4）[C];2007年

3 宋為聰;史忠華;姚艷玲;陳耀強(qiáng);龔茂初;;不同焙燒溫度對YSZ-Al_2O_3材料性能的影響[A];第六屆全國環(huán)境催化與環(huán)境材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

4 鄭建東;任曉光;宋永吉;;焙燒溫度對制備LaMnAl_(11)O_(19-δ)催化劑結(jié)構(gòu)及其甲烷燃燒性能的影響[A];第七屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2010年

5 孫國鳳;;在原料中加入添加劑以降低焙燒溫度[A];2012年第十五屆（南京）國際墻體屋面材料生產(chǎn)技術(shù)及裝備博覽會論文集[C];2012年

6 張晨;郭新聞;王亞男;王祥生;宋春山;;焙燒溫度對NH_4F改性納米HZSM-5的β-甲基萘甲基化性能的影響[A];第十三屆全國催化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

7 冼文旭;黃辰;霍超;劉化章;;焙燒溫度對Ru/Ba-Mg(Al)O_4性能影響研究[A];第十屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2013年

8 楊霞;馬新賓;王勝平;王剛;;焙燒溫度對負(fù)載型TiO_2/SiO_2催化劑的結(jié)構(gòu)和催化性能的影響[A];第九屆全國化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

9 丁建飛;秦張峰;趙瑞花;王國富;王建國;;焙燒溫度對NiO/γ-Al_2O_3催化劑上CO_2氣氛中異丁烷耦合脫氫反應(yīng)性能的影響[A];第七屆全國催化劑制備科學(xué)與技術(shù)研討會論文集[C];2009年

10 趙國良;楊銀娟;;氧化鎘納米顆粒的制備[A];分子篩催化與納米技術(shù)——分子篩協(xié)作組2006年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 賈瑞秀;鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的制備表征及其活性的探究[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

2 屈江文;活性炭負(fù)載Co基多金屬催化劑的制備及其對CH_4-CO_2催化重整性能研究[D];太原理工大學(xué);2016年

3 趙倩;SnO_2納米復(fù)合材料的制備及其性能研究[D];河北大學(xué);2016年

4 趙廣震;二元醇一鍋法合成酯的催化劑研究[D];沈陽理工大學(xué);2016年

5 史媛媛;載體焙燒溫度對氧化鋁負(fù)載磷化鎳結(jié)構(gòu)及HDC性能的影響[D];天津大學(xué);2010年

6 劉瑩;化學(xué)循環(huán)干氣重整用催化—載氧雙功能材料的構(gòu)建及反應(yīng)特性研究[D];西北大學(xué);2015年

7 閆婷婷;典型全氟化合物在介孔氮化碳和磁性介孔氮化碳上的吸附[D];南京理工大學(xué);2014年

8 曹明澈;流變相反應(yīng)制備納米LaMO_3及熱分解動力學(xué)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2008年

9 趙文怡;CuO/CeO_2及離子嵌脫型CuO/CeO_2催化劑合成、表征與催化性能[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2010年

10 過軍芳;改性介孔二氧化鈦光催化性質(zhì)的研究[D];浙江大學(xué);2011年

，

本文編號：1282610