3-甲基-3-丁烯-1-醇（MBO）是一種重要的精細(xì)化學(xué)品中間體,在建筑、藥物、香料、材料等諸多領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。因此,本論文以異丁烯和甲醛為原料,采用高溫氮化法制備的含氮Y和Beta分子篩為催化劑,進(jìn)行Prins縮合反應(yīng)合成MBO。本論文系統(tǒng)研究了含氮Y和Beta分子篩的制備條件,分子篩氮化前后結(jié)構(gòu)和酸堿性質(zhì)的變化以及與Prins縮合反應(yīng)活性之間的關(guān)系。主要結(jié)果如下:（1）通過高溫氮化法制備了一系列NY分子篩。采用XRD、²⁹Si MAS NMR以及元素分析等技術(shù)對NY分子篩進(jìn)行表征,發(fā)現(xiàn)在氮化溫度為850℃、氮化時(shí)間為12h、氨氣流速為65 ml/min條件下,制備的含氮分子篩具有較高的Si-N物種和氮含量。（2）在最佳氮化條件下,對不同氮化氣氛下制備的NY分子篩的結(jié)構(gòu)和酸堿性進(jìn)行了詳細(xì)表征,并考察了其對甲醛與異丁烯Prins縮合反應(yīng)性能和催化劑表面積碳的影響。發(fā)現(xiàn)以含水量5%的氨氣為氮源制備的NY催化劑,由于酸量減少,且具有一定數(shù)量的中等強(qiáng)度堿,因此表現(xiàn)出較高的MBO選擇性和產(chǎn)率。在最佳反應(yīng)條件下,甲醛的轉(zhuǎn)化率為92%,MBO的選擇性達(dá)到89%,產(chǎn)率為... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 Prins縮合反應(yīng)概述
        1.1.1 直接熱縮合
        1.1.2 液體酸催化劑
        1.1.3 固體酸催化劑
        1.1.4 固體堿催化劑
    1.2 含氮分子篩的研究進(jìn)展
        1.2.1 含氮分子篩的制備方法
        1.2.2 氮取代機(jī)理
    1.3 本論文的研究思路
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑和儀器
    2.2 催化劑制備
        2.2.1 氫型分子篩的制備
        2.2.2 氮化分子篩的制備
    2.3 催化劑表征
        2.3.1 X射線粉末衍射（XRD）
        2.3.2 元素分析
        2.3.3 固體核磁共振實(shí)驗(yàn)（Solid-state NMR）
3和CO₂程序升溫脫附（NH₃-TPD和CO₂-TPD）">        2.3.4 NH₃和CO₂程序升溫脫附（NH₃-TPD和CO₂-TPD）
        2.3.5 熱重分析（TGA）
2吸附-脫附">        2.3.6 N₂吸附-脫附
    2.4 催化反應(yīng)評價(jià)
    2.5 產(chǎn)物的定性與定量
        2.5.1 產(chǎn)物選擇性的計(jì)算
        2.5.2 甲醛轉(zhuǎn)化率的計(jì)算
3 氮化Y分子篩的制備及其在Prins縮合反應(yīng)中的應(yīng)用
    3.1 不同條件氮化的Y分子篩的結(jié)構(gòu)和酸堿性表征
        3.1.1 氮化溫度的影響
3流速的影響">        3.1.2 NH₃流速的影響
        3.1.3 氮化時(shí)間的影響
        3.1.4 氮化氣氛的影響
    3.2 反應(yīng)條件優(yōu)化
        3.2.1 反應(yīng)溫度對反應(yīng)性能的影響
        3.2.2 催化劑用量對反應(yīng)性能的影響
        3.2.3 反應(yīng)時(shí)間對反應(yīng)性能的影響
        3.2.4 原料配比對反應(yīng)性能的影響
        3.2.5 溶劑用量對反應(yīng)性能的影響
        3.2.6 氮化氣氛對反應(yīng)性能的影響
    3.3 甲醛存在形態(tài)對反應(yīng)性能的影響
        3.3.1 以多聚甲醛/甲醛水溶液為反應(yīng)物的催化結(jié)果
        3.3.2 催化劑積碳TG和DTG分析
    3.4 不同離子類型的Y分子篩對反應(yīng)性能的影響
        3.4.1 不同離子類型的Y分子篩的NH3-TPD和 CO2-TPD表征
        3.4.2 不同離子類型的Y分子篩對反應(yīng)性能的影響
        3.4.3 催化劑積碳TG和DTG分析
    3.5 反應(yīng)路徑圖
    3.6 小結(jié)
4 含氮Beta分子篩的制備及其在Prins縮合反應(yīng)中的應(yīng)用
    4.1 不同條件氮化的Beta分子篩的結(jié)構(gòu)和酸堿性表征
        4.1.1 氨氣流速的影響
        4.1.2 氮化時(shí)間的影響
        4.1.3 氮化溫度的影響
    4.2 不同氮化條件制備的Beta分子篩對反應(yīng)性能的影響
        4.2.1 氨氣流速對反應(yīng)性能的影響
        4.2.2 氮化時(shí)間對反應(yīng)性能的影響
        4.2.3 氮化溫度對反應(yīng)性能的影響
    4.3 催化劑積碳TG和DTG分析
    4.4 NBeta分子篩再生性能研究
        4.4.1 再生后NBeta分子篩的催化反應(yīng)性能
        4.4.2 再生后催化劑結(jié)構(gòu)表征
        4.4.3 再生后催化劑TG和DTG分析
    4.5 小結(jié)
結(jié)論與情況說明
參考文獻(xiàn)
附錄A 甲醛和異丁烯反應(yīng)產(chǎn)物GC-MS圖
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]普林斯縮合反應(yīng)制備3-甲基-3-丁烯-1-醇[D]. 楊超.華東理工大學(xué) 2011



本文編號：3062858