ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑的制備及其催化合成甲硫醇
發(fā)布時(shí)間:2024-03-25 23:16
甲硫醇作為一種重要化工原料和有機(jī)中間體,被廣泛用于食品、飼料添加劑和農(nóng)藥等領(lǐng)域。結(jié)合甲硫醇國(guó)內(nèi)市場(chǎng)供需狀況及貴州資源特點(diǎn),硫化氫-甲醇法合成甲硫醇應(yīng)用技術(shù)研發(fā)刻不容緩,其關(guān)鍵技術(shù)是催化劑。目前,該催化劑的研究主要集中在單一載體選取、制備和改性等方面,雖取得一定成果,但改性會(huì)使催化劑原有活性中心被覆蓋、孔道縮小或部分孔道堵塞,致使催化劑壽命很短。根據(jù)單一載體催化劑在合成甲硫醇過程中表現(xiàn)的不足、復(fù)合催化劑自身組成和結(jié)構(gòu)性質(zhì)的優(yōu)勢(shì),鑒于ZSM-5和MgO分別在甲醇吸附解離轉(zhuǎn)化和甲硫醇選擇性生成表現(xiàn)出優(yōu)異性能,利用復(fù)合技術(shù),整合ZSM-5和MgO在甲硫醇中的優(yōu)良性能,制備出一種復(fù)合催化劑,解決單一載體催化劑酸堿調(diào)控、壽命短等難題。鑒于此,本文開展了高比表面積介孔MgO的制備、ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑的制備及其催化性能研究,同時(shí)還初步探索了復(fù)合催化劑的積炭行為。采用液相法制備介孔MgO,借助XRD、SEM、BET等表征手段,考察原料和工藝條件對(duì)介孔MgO微觀形貌、孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響。結(jié)果表明,有序介孔MgO適宜制備條件為:0.5 mol·L-1 Mg(NO3
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 甲硫醇合成方法
1.2.1 硫脲-硫酸二甲酯法
1.2.2 磺酰氯-硫酸還原法
1.2.3 甲醇-二硫化碳法
1.2.4 氯甲烷-硫化堿法
1.2.5 一氧化碳(二氧化碳)-硫化氫法
1.2.6 甲硫醇鈉-硫酸法
1.2.7 硫化氫-甲醇法
1.3 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇
1.3.1 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇反應(yīng)機(jī)理
1.3.2 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇催化劑研究狀況
1.3.3 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇催化劑研究存在問題
1.4 復(fù)合材料概述及其用于催化合成甲硫醇的優(yōu)點(diǎn)
1.4.1 復(fù)合材料分類
1.4.2 復(fù)合材料合成機(jī)理
1.4.3 復(fù)合材料制備方法
1.4.4 復(fù)合材料用于催化合成甲硫醇的優(yōu)勢(shì)
1.5 MgO和ZSM-5催化合成甲硫醇
1.5.1 MgO催化合成甲硫醇
1.5.2 ZSM-5催化合成甲硫醇
1.6 研究目的和內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 催化劑制備
2.3.1 介孔MgO的制備
2.3.2 ZSM-5的制備
2.3.3 ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑的制備
2.3.4 MgO/ZSM-5復(fù)合催化劑的制備
2.3.5 MgO-ZSM-5共混型復(fù)合催化劑的制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 催化劑晶相組成分析
2.4.2 催化劑骨架結(jié)構(gòu)分析
2.4.3 催化劑微觀形貌分析
2.4.4 催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
2.4.5 催化劑表面酸堿性質(zhì)分析(CO2/NH3-TPD)
2.5 催化劑催化性能評(píng)價(jià)
2.5.1 固定床微型反應(yīng)裝置
2.5.2 操作步驟
2.5.3 產(chǎn)物分析方法
2.5.4 目標(biāo)產(chǎn)物定量分析
第三章 介孔MgO的制備及表征
3.1 引言
3.2 無機(jī)鎂鹽的選擇
3.3 表面活性劑的選擇
3.4 沉淀劑的選擇
3.5 制備條件對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.1 反應(yīng)溫度對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.2 Mg(NO3)2濃度對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.3 終點(diǎn)pH值對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.4 焙燒溫度對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑的制備、表征及催化性能評(píng)價(jià)
4.1 引言
4.2 不同結(jié)構(gòu)復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析及催化性能評(píng)價(jià)
4.2.1 不同結(jié)構(gòu)復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析
4.2.2 不同結(jié)構(gòu)復(fù)合催化劑催化活性評(píng)價(jià)
4.3 制備方法對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.3.1 制備方法對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.3.2 制備方法對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化活性的影響
4.4 質(zhì)量比對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.4.1 質(zhì)量比對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.4.2 質(zhì)量比對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化性能的影響
4.5 反應(yīng)溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.5.1 反應(yīng)溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.5.2 反應(yīng)溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化性能的影響
4.6 終點(diǎn)pH值對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.6.1 終點(diǎn)pH值對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.6.2 終點(diǎn)pH值對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化活性的影響
4.7 焙燒溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.7.1 焙燒溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.7.2 焙燒溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化活性的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑積炭及結(jié)構(gòu)分析
5.1 引言
5.2 不同反應(yīng)溫度ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)及積炭分析
5.2.1 不同反應(yīng)溫度ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑積炭分析
5.2.2 不同反應(yīng)溫度ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)分析
5.3 不同反應(yīng)時(shí)間ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑穩(wěn)定性及積炭分析
5.3.1 不同反應(yīng)時(shí)間ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)分析
5.3.2 不同反應(yīng)時(shí)間ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3938993
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 甲硫醇合成方法
1.2.1 硫脲-硫酸二甲酯法
1.2.2 磺酰氯-硫酸還原法
1.2.3 甲醇-二硫化碳法
1.2.4 氯甲烷-硫化堿法
1.2.5 一氧化碳(二氧化碳)-硫化氫法
1.2.6 甲硫醇鈉-硫酸法
1.2.7 硫化氫-甲醇法
1.3 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇
1.3.1 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇反應(yīng)機(jī)理
1.3.2 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇催化劑研究狀況
1.3.3 硫化氫-甲醇法合成甲硫醇催化劑研究存在問題
1.4 復(fù)合材料概述及其用于催化合成甲硫醇的優(yōu)點(diǎn)
1.4.1 復(fù)合材料分類
1.4.2 復(fù)合材料合成機(jī)理
1.4.3 復(fù)合材料制備方法
1.4.4 復(fù)合材料用于催化合成甲硫醇的優(yōu)勢(shì)
1.5 MgO和ZSM-5催化合成甲硫醇
1.5.1 MgO催化合成甲硫醇
1.5.2 ZSM-5催化合成甲硫醇
1.6 研究目的和內(nèi)容
1.6.1 研究目的
1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.3 催化劑制備
2.3.1 介孔MgO的制備
2.3.2 ZSM-5的制備
2.3.3 ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑的制備
2.3.4 MgO/ZSM-5復(fù)合催化劑的制備
2.3.5 MgO-ZSM-5共混型復(fù)合催化劑的制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 催化劑晶相組成分析
2.4.2 催化劑骨架結(jié)構(gòu)分析
2.4.3 催化劑微觀形貌分析
2.4.4 催化劑比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
2.4.5 催化劑表面酸堿性質(zhì)分析(CO2/NH3-TPD)
2.5 催化劑催化性能評(píng)價(jià)
2.5.1 固定床微型反應(yīng)裝置
2.5.2 操作步驟
2.5.3 產(chǎn)物分析方法
2.5.4 目標(biāo)產(chǎn)物定量分析
第三章 介孔MgO的制備及表征
3.1 引言
3.2 無機(jī)鎂鹽的選擇
3.3 表面活性劑的選擇
3.4 沉淀劑的選擇
3.5 制備條件對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.1 反應(yīng)溫度對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.2 Mg(NO3)2濃度對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.3 終點(diǎn)pH值對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.5.4 焙燒溫度對(duì)MgO微觀形貌和孔結(jié)構(gòu)的影響
3.6 本章小結(jié)
第四章 ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑的制備、表征及催化性能評(píng)價(jià)
4.1 引言
4.2 不同結(jié)構(gòu)復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析及催化性能評(píng)價(jià)
4.2.1 不同結(jié)構(gòu)復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)分析
4.2.2 不同結(jié)構(gòu)復(fù)合催化劑催化活性評(píng)價(jià)
4.3 制備方法對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.3.1 制備方法對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.3.2 制備方法對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化活性的影響
4.4 質(zhì)量比對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.4.1 質(zhì)量比對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.4.2 質(zhì)量比對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化性能的影響
4.5 反應(yīng)溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.5.1 反應(yīng)溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.5.2 反應(yīng)溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化性能的影響
4.6 終點(diǎn)pH值對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.6.1 終點(diǎn)pH值對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.6.2 終點(diǎn)pH值對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化活性的影響
4.7 焙燒溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)及催化性能的影響
4.7.1 焙燒溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響
4.7.2 焙燒溫度對(duì)ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑催化活性的影響
4.8 本章小結(jié)
第五章 ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑積炭及結(jié)構(gòu)分析
5.1 引言
5.2 不同反應(yīng)溫度ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)及積炭分析
5.2.1 不同反應(yīng)溫度ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑積炭分析
5.2.2 不同反應(yīng)溫度ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)分析
5.3 不同反應(yīng)時(shí)間ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑穩(wěn)定性及積炭分析
5.3.1 不同反應(yīng)時(shí)間ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)分析
5.3.2 不同反應(yīng)時(shí)間ZSM-5/MgO復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):3938993
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