發(fā)布時(shí)間：2018-06-09 14:49

  本文選題：銀納米粒子 + 4A分子篩��； 參考：《內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：環(huán)氧苯乙烷是精細(xì)有機(jī)合成中重要的中間體,被廣泛應(yīng)用于香料的合成、制藥、精細(xì)化工以及化妝品等領(lǐng)域。苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)制備環(huán)氧乙烷的過(guò)程中,催化劑起到重要的作用,用于該反應(yīng)的催化劑種類較多,銀基催化劑是其中一種高效催化劑。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米催化劑逐漸被應(yīng)用于有機(jī)化工生產(chǎn)中,納米銀基催化劑已被應(yīng)用于環(huán)氧苯乙烷的制備,但納米催化劑中金屬納米粒子易燒結(jié)、團(tuán)聚,使得催化劑活性位點(diǎn)減少,不能得到有效利用。因此,發(fā)展一種制備穩(wěn)定的、高效的納米銀基催化劑的技術(shù)是非常必要的。本論文采用4A分子篩為載體,研究了通過(guò)浸漬法、一鍋水熱技術(shù)或超臨界二氧化碳技術(shù)制備銀納米粒子/4A分子篩復(fù)合催化劑的工藝條件,并初步探索了復(fù)合催化劑催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的催化性能。具體研究?jī)?nèi)容如下:1、利用水熱合成技術(shù)制備的4A分子篩為載體,通過(guò)浸漬、液相還原制備銀納米粒子/4A分子篩復(fù)合催化劑,對(duì)其進(jìn)行了FT-IR、UV-vis、SEM、TEM、BET、XRD和XPS表征,表明該催化劑中4A分子篩呈現(xiàn)較規(guī)整的立方晶體形態(tài),且結(jié)晶度較好;粒徑較小的銀納米粒子均勻地分布在4A分子篩上,納米銀以面心立方結(jié)構(gòu)的晶型存在,價(jià)態(tài)為零價(jià)�？疾炝舜呋瘎┑拇呋阅�,兩種方式制備的催化劑對(duì)苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)均表現(xiàn)出較好的催化效果,其中由吸附銀離子、水合肼還原制備的復(fù)合催化劑催化效果較好。乙腈為溶劑時(shí),82℃下反應(yīng)苯乙烯轉(zhuǎn)化率為84.9%,環(huán)氧苯乙烷的選擇性為57.7%。2、將溶劑熱制備4A分子篩與原位還原制備銀納米粒子的方法結(jié)合,采用一鍋水熱法制備銀納米粒子/4A分子篩復(fù)合催化劑,并研究了該催化劑催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的性能。通過(guò)SEM、TEM、BET、XRD、UV-vis、FT-IR以及XPS等測(cè)試方法的表征,確定一步水熱技術(shù)可制備載有分散性較好的銀納米粒子的4A分子篩,且銀納米粒子是以零價(jià)形式存在的面心立方結(jié)構(gòu)晶體。催化實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,催化劑用量為0.04 g時(shí),乙腈為溶劑,82℃反應(yīng)48 h,苯乙烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到80.8%,環(huán)氧苯乙烷的選擇性高達(dá)89.2%,且催化劑展現(xiàn)出較好的循環(huán)使用性能。3、在傳統(tǒng)浸漬法制備銀/4A分子篩復(fù)合催化劑制備基礎(chǔ)上,利用超臨界二氧化碳技術(shù)制備了銀基4A分子篩復(fù)合催化劑,并研究了該催化劑催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的催化性能。采用兩種方式制備了復(fù)合催化劑:第一種方法是將4A分子篩與制備的銀納米溶膠進(jìn)行混合,經(jīng)超臨界二氧化碳萃取,獲得4A分子篩載銀復(fù)合材料,450℃煅燒除去銀溶膠的保護(hù)劑(PVP),即得到載銀4A分子篩復(fù)合催化劑。第二種方法是利用超臨界二氧化碳技術(shù)將銀離子負(fù)載到4A分子篩上,經(jīng)高壓加氫得到銀納米粒子/4A分子篩復(fù)合催化劑。通過(guò)SEM、TEM、BET、XRD以及XPS等測(cè)試手段對(duì)兩種方法制備的催化劑進(jìn)行了表征,確定了兩種方法均能制備出形態(tài)較好的復(fù)合催化劑。研究了兩種復(fù)合催化劑催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的活性,結(jié)果表明,兩種催化劑均展示出優(yōu)異的催化性能,尤其是第二種方法制備的催化劑,催化劑用量為0.05 g時(shí),乙腈為溶劑,82℃反應(yīng)26 h,苯乙烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到97.8%,環(huán)氧苯乙烷的選擇性高達(dá)90.4%。與前兩章制備的催化劑相比,催化劑的活性有了很大的提升。通過(guò)反應(yīng)溶劑、氧源的選擇可以調(diào)控產(chǎn)物的選擇性,當(dāng)TBHP為氧源,二甲基亞砜為溶劑時(shí),反應(yīng)6 h苯甲醛選擇性為76.2%;當(dāng)使用H2O2作為氧源,乙腈作為溶劑時(shí),反應(yīng)10h苯乙烯的轉(zhuǎn)化率達(dá)到97.6%,BZ的選擇性高達(dá)91.6%。本論文的研究,可以為綠色化合成高催化活性且易回收的負(fù)載型納米銀催化劑提供新的思路。
[Abstract]:The catalytic performance of silver nanoparticle / 4A molecular sieve catalyst was studied by impregnation method , hydrothermal technology or supercritical carbon dioxide technology . The catalytic performance of silver - based 4A molecular sieve was studied by means of supercritical carbon dioxide extraction . The results showed that the catalytic performance of the catalyst was 80.8 % , the selectivity of the catalyst was 89.2 % and the selectivity of the catalyst was 90.4 % . can provide a new idea for the supported nano - silver catalyst with high catalytic activity and easy recovery .
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)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;TQ223.26

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本文編號(hào)：2000098