本文關(guān)鍵詞：高比表面MOFs催化劑的制備及其催化性能研究　出處：《北京化工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：有機(jī)反應(yīng)在工業(yè)中占有重要地位,能夠合成種類多樣的中間體及終產(chǎn)物,其中Friedel-Crafts�；磻�(yīng)、Diels-Alder反應(yīng)和O-乙酰化反應(yīng)是眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn),近幾年,金屬有機(jī)骨架材料出現(xiàn)并應(yīng)用于有機(jī)反應(yīng)為催化劑的研究提供了更為廣闊的空間。本課題中選用的MIL-53(Fe)是MILs系列材料的典型代表,其呼吸結(jié)構(gòu)單元優(yōu)勢(shì)在于能夠根據(jù)溶劑和反應(yīng)物等外部條件改變自身的孔容積,因此對(duì)其結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的研究有很大意義,與此同時(shí)Cu-BDC材料已發(fā)現(xiàn)多年,其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能夠很好地滿足催化反應(yīng)的要求。采用水熱法分別合成了MIL-53(Fe)、不同包覆含量的MIL-53(Fe)@-SiO2@Fe3O4和Cu-BDC@y-Al2O3三種復(fù)合材料,并對(duì)三種材料進(jìn)行X射線粉末衍射、紅外、TEM和SEM的表征,分別確定了三種材料的性能,進(jìn)而通過實(shí)驗(yàn)分別探究了三種材料對(duì)Friedel-Crafts�；�、Diels-Alder和O-乙�；磻�(yīng)的催化效果。MIL-53(Fe)催化苯甲酰氯和對(duì)二甲苯的Friedel-Crafts�；�,反應(yīng)在無溶劑溫度為130℃的條件下進(jìn)行,催化劑含量為苯甲酰氯質(zhì)量12%時(shí),當(dāng)反應(yīng)物chloride為5：1時(shí),反應(yīng)lh,苯甲酰氯的轉(zhuǎn)化率為79.25%,同樣的條件下,催化劑重復(fù)使用五次,轉(zhuǎn)化率為65.23%,表現(xiàn)出了良好的催化性能。NIL-53(Fe)@SiO2@Fe3O4催化劑用于催化丙烯酸甲酯和月桂烯的Diels-Alder反應(yīng)時(shí),催化劑在無溶劑條件下于100℃的油浴中反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)物acrylate比例為1：1.1時(shí),使用0.05g 55.95%MIL-53(Fe)@SiO2@Fe3O4催化劑反應(yīng)5h,月桂烯的轉(zhuǎn)化率能夠達(dá)到72.15%,而對(duì)位產(chǎn)物柑菁酸甲酯的選擇性為64.33%,所試四種溶劑對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率并無明顯提高,因此在實(shí)驗(yàn)室條件下探索了最佳的催化反應(yīng)條件,并且純MIL-53(Fe)的穩(wěn)定性在包覆磁核上有了很大的提高,在反應(yīng)后用磁鐵能夠方便快捷的從反應(yīng)混合物中分離。Cu-BDC@y-A12O3材料用于催化苯甲醇和乙酸酐的O-乙酰化反應(yīng),無溶劑條件下,31.67%Cu-BDC@y-Al2O3催化劑使用量為苯甲醇質(zhì)量的15%時(shí),反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)物比例nacetic anhydride:nbenzyl alcohol為3：1,反應(yīng)3h苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為80.09%,重復(fù)使用5次后催化效果依然很好。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36
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本文編號(hào)：1317572