本文關(guān)鍵詞：乙酸和環(huán)己烯加成制乙酸環(huán)己酯催化劑的研究

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【摘要】：乙酸環(huán)己酯是一種重要的化工原料和有機(jī)合成中間體,被廣泛應(yīng)用于油漆、食品添加劑、表面活性劑、防腐防霉劑以及藥物等領(lǐng)域中,同時(shí)乙酸環(huán)己酯也是生產(chǎn)環(huán)己醇、己二酸、己內(nèi)酰胺和尼龍的重要精細(xì)化工原料。目前,乙酸和環(huán)己烯加成制乙酸環(huán)己酯的合成路線具有較高的原子經(jīng)濟(jì)性,而此合成乙酸環(huán)己酯的路線所用到的催化劑主要為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,由于此類催化劑存在著耐溫差、難再生和易溶脹等問(wèn)題。因此,開(kāi)發(fā)和制備高性能、可回收和易再生的催化劑具有重要的研究意義。本論文在釜式反應(yīng)條件下,系統(tǒng)的研究了乙酸和環(huán)己烯加成制乙酸環(huán)己酯的催化劑,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:1.考察了不同類型的分子篩催化劑,結(jié)果表明:Hβ具有較好的催化性能。在反應(yīng)溫度80℃,酸烯摩爾比5.5:1,催化劑用量為總反應(yīng)物質(zhì)量的3%,反應(yīng)時(shí)間2h的反應(yīng)條件下,環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率為25.3%,乙酸環(huán)己酯的選擇性為59.4%,明顯高于HMCM-22和HZSM-5分子篩。并通過(guò)NH3-TPD和N2吸脫附表征分析,初步得到了分子篩的酸量越多,環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率越高。另外,外比表面積和孔道結(jié)構(gòu)越大,越有利于反應(yīng)物的接觸和產(chǎn)物的脫附。分子篩的催化性能可能通過(guò)反應(yīng)工藝條件的改變有一定的提升空間,但受于反應(yīng)裝置的限制,未進(jìn)一步研究。2.進(jìn)一步考察了陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和雜多酸催化劑,得到了磷鎢酸具有最佳的催化性能。并且對(duì)不同反應(yīng)工藝條件進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)酸烯摩爾比、催化劑用量和反應(yīng)時(shí)間都會(huì)對(duì)催化性能有一定的影響。通過(guò)優(yōu)化,得出了較適宜的反應(yīng)工藝條件:反應(yīng)溫度80℃,酸烯摩爾比5.5:1,催化劑用量為總反應(yīng)物質(zhì)量的3%,反應(yīng)時(shí)間2h。在該條件下,環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率和乙酸環(huán)己酯的選擇性分別為40.7%和86.5%。3.考慮到磷鎢酸催化劑反應(yīng)后難分離的問(wèn)題,制備和考察了不溶性的磷鎢酸鹽以及不同Cs含量的磷鎢酸銫鹽催化劑對(duì)反應(yīng)性能的影響,得出了Cs2.5H0.5PW12O40具有最佳的催化性能,環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率和乙酸環(huán)己酯的選擇性分別為43.6%和91.8%,相比于磷鎢酸催化劑,其反應(yīng)性能有了進(jìn)一步的提升。同時(shí),通過(guò)N2吸脫附表征手段,得出了Cs2.5H0.5PW12O40具有大比表面積和介孔結(jié)構(gòu)特征。4.為了實(shí)現(xiàn)日后工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn),需要對(duì)催化劑進(jìn)行成型,因此制備了負(fù)載型的催化劑。以MCM-41為載體,進(jìn)行了Cs2.5H0.5PW12O40的負(fù)載,并考察了不同負(fù)載量對(duì)催化劑性能的影響,得出Cs2.5H0.5PW12O40負(fù)載量達(dá)到50%時(shí)其催化性能最佳,環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率和乙酸環(huán)己酯的選擇性分別為28.6%和88.9%。
【關(guān)鍵詞】：乙酸 環(huán)己烯 乙酸環(huán)己酯 磷鎢酸 水合 磷鎢酸銫鹽
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O643.36;TQ235
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-27
• 1.1 乙酸環(huán)己酯的概述9-13
• 1.1.1 乙酸環(huán)己酯的性質(zhì)及用途9
• 1.1.2 乙酸環(huán)己酯下游產(chǎn)品生產(chǎn)狀況9-11
• 1.1.3 乙酸環(huán)己酯下游產(chǎn)品的合成工藝11
• 1.1.4 乙酸環(huán)己酯的合成路線11-12
• 1.1.5 乙酸環(huán)己酯合成的反應(yīng)機(jī)理12-13
• 1.2 羧酸和烯烴反應(yīng)的催化劑研究進(jìn)展13-25
• 1.2.1 液體酸及其固載化14-15
• 1.2.2 酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂15-18
• 1.2.3 雜多酸18-24
• 1.2.4 分子篩及硅鋁氧化物24-25
• 1.2.5 離子液體25
• 1.3 課題的研究思路及研究?jī)?nèi)容25-27
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分27-34
• 2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑及儀器27-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑27-28
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器28
• 2.2 催化劑的制備28-29
• 2.2.1 磷鎢酸鹽催化劑的制備方法28-29
• 2.2.2 負(fù)載磷鎢酸鹽催化劑的制備方法29
• 2.3 催化劑的表征29-30
• 2.3.1 X射線衍射(XRD)29
• 2.3.2 N_2低溫吸附(BET)29
• 2.3.3 NH_3-程序升溫脫附(NH_3-TPD)29-30
• 2.3.4 熱失重分析（TG）30
• 2.3.5 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）30
• 2.3.6 掃描電子顯微鏡（SEM）30
• 2.4 實(shí)驗(yàn)分析方法30-34
• 2.4.1 色譜分離條件確定30-32
• 2.4.2 相對(duì)質(zhì)量校正因子測(cè)定32-33
• 2.4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理33-34
• 第三章 催化劑的篩選及在合成乙酸環(huán)己酯的反應(yīng)性能研究34-45
• 3.1 引言34-35
• 3.2 催化劑的表征35-37
• 3.2.1 XRD表征35-36
• 3.2.2 N_2吸脫附表征36-37
• 3.3 不同固體酸催化劑的性能比較37-40
• 3.4 磷鎢酸催化劑反應(yīng)條件的研究40-43
• 3.4.1 酸烯摩爾比的影響41-42
• 3.4.2 催化劑用量的影響42-43
• 3.4.3 反應(yīng)時(shí)間的影響43
• 3.5 本章小結(jié)43-45
• 第四章 磷鎢酸鹽和負(fù)載型催化劑在合成乙酸環(huán)己酯的反應(yīng)性能研究45-61
• 4.1 引言45
• 4.2 催化劑的制備45-48
• 4.2.1 磷鎢酸的前處理45-48
• 4.2.2 磷鎢酸鹽催化劑的制備48
• 4.2.3 負(fù)載Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40)催化劑的制備48
• 4.3 催化劑的表征48-56
• 4.3.1 XRD表征48-51
• 4.3.2 SEM表征51-52
• 4.3.3 FT-IR表征52-54
• 4.3.4 N_2吸脫附表征54-55
• 4.3.5 TG表征55-56
• 4.4 不同磷鎢酸鹽催化劑的評(píng)價(jià)56-57
• 4.5 不同Cs含量的磷鎢酸銫鹽性能考察57-59
• 4.6 MCM-41 負(fù)載Cs_(2.5)H_(0.5)PW_(12)O_(40)催化劑性能考察59-60
• 4.6.1 不同負(fù)載量的考察59-60
• 4.7 本章小結(jié)60-61
• 第五章 結(jié)論與展望61-63
• 5.1 結(jié)論61-62
• 5.2 展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-69

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5 魯亞?wèn)|;王艷華;金子林;;以聚乙二醇為載體的催化劑及為反應(yīng)介質(zhì)的催化反應(yīng)體系[J];有機(jī)化學(xué);2006年02期

6 禹大龍;張玉芳;李秀艷;;磁性碳基固體磺酸催化劑的制備及其催化性能研究[J];化學(xué)與生物工程;2013年10期

7 ;從失效催化劑分離和回收金屬[J];稀有金屬;1997年02期

8 冉然;;在液相中實(shí)現(xiàn)連續(xù)多相催化反應(yīng)的方法[J];遼寧化工;1978年04期

9 ;催化劑及助劑[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;2001年11期

10 湯長(zhǎng)青,杜新玲,王偉;合成乳酸正丁酯的主要催化劑述評(píng)[J];化學(xué)研究;2003年03期

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1 記者 錢大新;武石化催化劑回收有突破[N];中國(guó)石化報(bào);2001年

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1 黃鎮(zhèn);新型酸功能化催化劑的研制及其在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

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