TS-1的改性及其對丁酮氨肟化的催化性能研究
發(fā)布時間:2023-05-14 19:37
肟是一類重要的化工產(chǎn)品,一般通過醛或酮肟化獲得。傳統(tǒng)的肟化方法是羥胺法,即醛或酮與羥胺鹽(如(NH2OH)2·H2SO4或NH2OH·HCl)進(jìn)行非催化氧化得到。但是,羥胺法存在許多缺點,如原料羥胺毒性大,硫酸鹽酸腐蝕性強(qiáng),并且該法產(chǎn)生大量低值副產(chǎn)物硫酸銨或氯化銨。與傳統(tǒng)的羥胺法相比,以鈦硅分子篩TS-1為催化劑,H2O2為氧化劑的氨肟化法是近年發(fā)展起來的一種制備肟的新方法。該方法具有原子利用率高、反應(yīng)條件溫和、副產(chǎn)品僅為水等許多優(yōu)點,符合“綠色化學(xué)”的基本理念。近年來,具有MFI拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的鈦硅分子篩TS-1在催化氧化方面的研究較多。在醛、酮氨肟化方面,TS-1最先大規(guī)模應(yīng)用于環(huán)己酮氨肟化制備環(huán)己酮肟,目前已實現(xiàn)工業(yè)化,環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率及環(huán)己酮肟的選擇性均高于98%。此工藝大大簡化了傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程,降低了生產(chǎn)成本,三廢排放量顯著降低,有力地促進(jìn)了我國尼龍6的生產(chǎn)。然而,適用于環(huán)己酮氨肟化的TS-1催化劑對相對分子量較小的丁酮(MEK)氨...
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 概述
1.2 鈦硅分子篩TS-1
1.2.1 TS-1 簡介
1.2.2 TS-1 的合成方法
1.2.2.1 水熱合成法
1.2.2.2 氣固相同晶取代法
1.2.2.3 其他合成法
1.2.3 TS-1 的改性方法
1.2.3.1 酸改性
1.2.3.2 堿改性
1.2.3.3 鹽改性
1.2.3.4 金屬改性
1.2.3.5 其他改性方法
1.2.4 TS-1 的應(yīng)用
1.3 丁酮肟及其制備方法
1.3.1 丁酮肟的性質(zhì)及用途
1.3.2 丁酮肟的制備方法
1.4 氨肟化反應(yīng)機(jī)理
1.5 本研究的意義與內(nèi)容
2 材料與方法
2.1 實驗試劑與儀器
2.2 實驗操作
2.2.1 催化劑的制備
2.2.1.1 TS-1 的合成
2.2.1.2 TPA-TS-1 的合成
2.2.1.3 M-TS-1 的合成
2.2.2 丁酮氨肟化反應(yīng)
2.3 分析方法
2.3.1 催化劑的表征
2.3.1.1 X射線粉末衍射(XRD)
2.3.1.2 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
2.3.1.3 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)
2.3.1.4 全自動快速比表面及孔隙度分析儀
2.3.1.5 紫外-可見分光光度計(UV-Vis)
2.3.1.6 X射線光電子能譜(XPS)
2.3.1.7 掃描電鏡(SEM)
2.3.1.8 熱重分析(TGA)
2.3.1.9 零點電荷(ZPC)
2.3.2 丁酮含量的測定
2.3.3 丁酮肟含量的測定
3 結(jié)果與分析
3.1 TS-1 的表征及其催化性能
3.1.1 不同硅鈦比TS-1 的表征
3.1.1.1 XRD表征
3.1.1.2 FT-IR表征
3.1.1.3 UV-Vis表征
3.1.1.4 N2 吸脫附表征
3.1.1.5 SEM表征
3.1.2 丁酮氨肟化效果
3.2 TPA-TS-1 的表征及其催化性能
3.2.1 TPA-TS-1 的表征
3.2.1.1 XRD表征
3.2.1.2 FT-IR表征
3.2.1.3 UV-Vis表征
3.2.1.4 N2 吸脫附表征
3.2.1.5 SEM表征
3.2.2 丁酮氨肟化效果
3.3 M-TS-1 的表征及其催化性能
3.3.1 M-TS-1 的催化性能
3.3.2 XNi-TS-1 的催化性能
3.3.3 Ni-TS-1 催化MEK氨肟化反應(yīng)效果
3.3.3.1 氨水用量對MEK氨肟化反應(yīng)的影響
3.3.3.2 Ni-TS-1 的使用壽命
3.3.4 M-TS-1 的表征
3.3.4.1 XRD表征
3.3.4.2 FT-IR表征
3.3.4.3 SEM表征
3.3.4.4 ICP-AES及 N2吸脫附表征
3.3.4.5 UV-Vis表征
3.3.4.6 XPS表征
3.3.4.7 ZPC分析
3.3.5 Ni-TS-1 催化機(jī)理分析
4 討論
4.1 不同硅鈦比的TS-1 對丁酮氨肟化反應(yīng)的影響
4.2 堿改性的TS-1 對丁酮氨肟化反應(yīng)的影響
4.3 過渡金屬改性的TS-1 對丁酮氨肟化反應(yīng)的影響
5 結(jié)論
6 創(chuàng)新之處
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
9 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號:3817635
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 概述
1.2 鈦硅分子篩TS-1
1.2.1 TS-1 簡介
1.2.2 TS-1 的合成方法
1.2.2.1 水熱合成法
1.2.2.2 氣固相同晶取代法
1.2.2.3 其他合成法
1.2.3 TS-1 的改性方法
1.2.3.1 酸改性
1.2.3.2 堿改性
1.2.3.3 鹽改性
1.2.3.4 金屬改性
1.2.3.5 其他改性方法
1.2.4 TS-1 的應(yīng)用
1.3 丁酮肟及其制備方法
1.3.1 丁酮肟的性質(zhì)及用途
1.3.2 丁酮肟的制備方法
1.4 氨肟化反應(yīng)機(jī)理
1.5 本研究的意義與內(nèi)容
2 材料與方法
2.1 實驗試劑與儀器
2.2 實驗操作
2.2.1 催化劑的制備
2.2.1.1 TS-1 的合成
2.2.1.2 TPA-TS-1 的合成
2.2.1.3 M-TS-1 的合成
2.2.2 丁酮氨肟化反應(yīng)
2.3 分析方法
2.3.1 催化劑的表征
2.3.1.1 X射線粉末衍射(XRD)
2.3.1.2 傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)
2.3.1.3 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP-AES)
2.3.1.4 全自動快速比表面及孔隙度分析儀
2.3.1.5 紫外-可見分光光度計(UV-Vis)
2.3.1.6 X射線光電子能譜(XPS)
2.3.1.7 掃描電鏡(SEM)
2.3.1.8 熱重分析(TGA)
2.3.1.9 零點電荷(ZPC)
2.3.2 丁酮含量的測定
2.3.3 丁酮肟含量的測定
3 結(jié)果與分析
3.1 TS-1 的表征及其催化性能
3.1.1 不同硅鈦比TS-1 的表征
3.1.1.1 XRD表征
3.1.1.2 FT-IR表征
3.1.1.3 UV-Vis表征
3.1.1.4 N2 吸脫附表征
3.1.1.5 SEM表征
3.1.2 丁酮氨肟化效果
3.2 TPA-TS-1 的表征及其催化性能
3.2.1 TPA-TS-1 的表征
3.2.1.1 XRD表征
3.2.1.2 FT-IR表征
3.2.1.3 UV-Vis表征
3.2.1.4 N2 吸脫附表征
3.2.1.5 SEM表征
3.2.2 丁酮氨肟化效果
3.3 M-TS-1 的表征及其催化性能
3.3.1 M-TS-1 的催化性能
3.3.2 XNi-TS-1 的催化性能
3.3.3 Ni-TS-1 催化MEK氨肟化反應(yīng)效果
3.3.3.1 氨水用量對MEK氨肟化反應(yīng)的影響
3.3.3.2 Ni-TS-1 的使用壽命
3.3.4 M-TS-1 的表征
3.3.4.1 XRD表征
3.3.4.2 FT-IR表征
3.3.4.3 SEM表征
3.3.4.4 ICP-AES及 N2吸脫附表征
3.3.4.5 UV-Vis表征
3.3.4.6 XPS表征
3.3.4.7 ZPC分析
3.3.5 Ni-TS-1 催化機(jī)理分析
4 討論
4.1 不同硅鈦比的TS-1 對丁酮氨肟化反應(yīng)的影響
4.2 堿改性的TS-1 對丁酮氨肟化反應(yīng)的影響
4.3 過渡金屬改性的TS-1 對丁酮氨肟化反應(yīng)的影響
5 結(jié)論
6 創(chuàng)新之處
7 參考文獻(xiàn)
8 致謝
9 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
本文編號:3817635
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