烯丙醇是化學(xué)工業(yè)中重要的原料,廣泛應(yīng)用于甘油、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料等的生產(chǎn)。環(huán)氧丙烷異構(gòu)化是生產(chǎn)烯丙醇最綠色化的一個工藝,所用催化劑為磷酸鋰。由于采用實驗表征方法,通過宏觀現(xiàn)象推測催化機理,較為局限。所以本文采用密度泛函計算的方式從理論計算和微觀尺度研究了磷酸鋰催化環(huán)氧丙烷異構(gòu)化機理。本文通過沉淀法制備了中空微球狀Li3PO4催化劑,采用XRD、SEM、In-situ DRIFTS、BET等對催化劑的形貌和結(jié)構(gòu)進行表征,并研究了其催化環(huán)氧丙烷異構(gòu)化制備烯丙醇的催化活性。發(fā)現(xiàn)Li3PO4為β晶型,且具有兩個較強的堿性位,其催化環(huán)氧丙烷異構(gòu)化轉(zhuǎn)化率可達到70%,選擇性可達到82%,具有較好的催化活性。為研究Li3PO4催化劑與環(huán)氧丙烷間的作用機制,利用基于密度泛函（DFT）贗勢方法的 Castep（Cambridge Sequential Total Energy Package）分別研究了環(huán)氧丙烷、烯丙醇、丙醛、丙酮在Li3PO4（001）表面的吸附,通過吸附前后分波態(tài)密度（PDOS）、Mulliken電荷以及環(huán)氧丙烷結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化分析了環(huán)氧丙烷與Li3PO4表面的電荷轉(zhuǎn)移和相互作用。通過進... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖３．１?Ｌｉ，Ｐ０４的Ｘ射線衍射圖??Ｆｉｇ．?３．１Ｔｈｅ?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?Ｌｉ？Ｐ０４??催化劑的形貌和比表面積是影響催化劑性能的因素之一

Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｈｅ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｌｉ３Ｐ〇４??在催化壞氧丙烷異構(gòu)化反應(yīng)中催化劑的酸堿性對異構(gòu)化產(chǎn)物的選擇性有很大的影??響。采用＜：０２吸脫附研宄磷酸鋰催化劑的堿性的結(jié)果如圖３．３所示，從圖中ｎｌ以看出，??Ｌｉ３Ｐ〇ｄＳ化劑有兩個＜：〇２脫附峰，意味著催化劑冇兩個堿性位點，１２０?°Ｃ代表弱的堿性??位點，而３２０?°Ｃ代表強的堿性位點，正是這些活性位點催化環(huán)氧內(nèi)烷發(fā)生丫兄構(gòu)化。??１００?２００?３００??Ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ?（°Ｃ?）??圖?３．３?Ｌｉ３Ｐ０４?的?ＣＯ２－ＴＰＤ??Ｆｉｇ．?３．３?Ｔｈｅ?Ｃ０２－ＴＰＤ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?Ｌｉ３Ｐ０４??為史好的研究環(huán)氧丙烷在磷酸鋰表面的吸附及相互作用，并探ｉＫ能的反／、Ｖ：屮間休??以及反應(yīng)機理。本文通過原位漫反射紅外研究了環(huán)氧丙烷在磷酸鋰上的吸附。圖３．４足??３２０?°Ｃ條件下環(huán)氧丙烷在磷酸鋰上吸附的紅外譜圖，可以行出，環(huán)氧丙烷通入后，１７４６??１９??

圖３．５環(huán)氧丙烷異構(gòu)化裝置??Ｆｉｇ．?３．５?Ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｏｆ?ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｏｘｉｄｅ?ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ??對磷酸鋰催化環(huán)氧丙烷異構(gòu)化制備烯丙醇的性能進行了?１０?ｈ的測試，結(jié)果如圖３．６，??可以看出催化劑對烯丙醇的選擇性可以穩(wěn)定在８２％以上，環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率山幵始的７０％??逐漸降低至６０％，并趨于穩(wěn)定。??１．０??１．０??０．８?－?■—＿一？?－?０．８??■一????忠???ａ?ａ??０．６?－?？＇＇＇麵——■?－?０．６??＾?Ｃ??；＞?．２??荃?０．４?－?－?０．４?ｔ??—?＞??００?，?Ｃ??—Ｓｌｅｃｔｉｖｉｔｙ?Ｉ?Ｏ??〇．２?■?［―？—?Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒａｔｅ｜＿?０．２?ＣＪ??０．０?＾?１?？?１?？?１?？?１?？?１?－?１?１?１?■?１?■?１?■?１?＊?０．０??０１２３４５６７８９?１０??Ｔｉｍｅ?（ｈ）??圖３．６催化劑使用１０?ｈ的性能??Ｆｉｇ．?３．６?Ｔｈｅ?１０?ｈ?ｐｅｒｆｏｒｍａ

【參考文獻】：
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