硫化Pt/C催化合成橡膠抗氧劑7PPD的研究
發(fā)布時間:2022-02-20 01:29
以4-氨基二苯胺和甲基異戊基甲酮為原料,采用Pt/C系列催化劑對抗氧劑N-(1,4-二甲基戊基)-N’-苯基對苯二胺(抗氧劑7PPD)合成工藝進行了研究。分別對六種商品活性炭進行了SEM、N2低溫物理吸附、Boehm滴定、激光粒度分析等表征,結(jié)合反應(yīng)特點選定適用于該反應(yīng)的活性炭作為載體。通過氧化處理、高溫處理和水熱處理對載體進行改性。結(jié)果表明,隨著HNO3和H2O2濃度的升高,活性炭表面含氧基團明顯增多,氧化作用過強會破壞活性炭骨架;N2保護下,隨著熱處理溫度的升高,表面含氧基團總量減少;水熱條件下,隨著溫度的升高,羧基和內(nèi)酯基含量降低,酚羥基含量升高。采用浸漬還原法制備了Pt/C系列催化劑,并通過TEM、ICP等方法對催化劑進行表征,研究了制備方法對催化劑的影響。結(jié)果表明,隨著理論負載量的增大,負載率降低,且活性金屬納米粒子的粒徑增大并出現(xiàn)輕微的團聚現(xiàn)象;采用液相還原法會出現(xiàn)明顯的團聚現(xiàn)象,氣相還原更有利于金屬納米粒子的分散。將不同方法制備的Pt/C催化劑用于抗氧劑7PPD合...
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.文獻綜述
1.1 引言
1.2 橡膠抗氧劑7PPD的性質(zhì)與用途
1.2.1 抗氧劑7PPD基本性質(zhì)
1.2.2 抗氧劑7PPD主要用途
1.2.3 抗氧劑7PPD作用機理及特點
1.3 橡膠抗氧劑7PPD的合成方法
1.3.1 席夫堿加氫法
1.3.2 還原烷基化法
1.4 橡膠抗氧劑7PPD合成用催化劑
1.4.1 銅系催化劑
1.4.2 負載型貴金屬催化劑
1.5 負載型貴金屬催化劑研究進展
1.5.1 載體選擇
1.5.2 活性炭載體改性
1.5.3 催化劑制備方法
1.5.4 硫化機理與方法
1.5.5 催化劑失活與再生
1.6 研究意義與研究內(nèi)容
2.催化劑制備、表征與評價
2.1 實驗儀器與試劑
2.2 實驗方法與步驟
2.2.1 載體篩選
2.2.2 載體預(yù)處理
2.2.3 浸漬-還原法制備催化劑
2.2.4 催化劑表征
2.2.5 催化劑評價
2.3 實驗結(jié)果與分析
2.3.1 活性炭分析表征結(jié)果
2.3.2 載體預(yù)處理結(jié)果分析
2.3.3 浸漬-還原法制備催化劑
2.3.4 催化劑表征結(jié)果
2.3.5 催化劑評價結(jié)果
2.4 小結(jié)
3.抗氧劑7PPD合成反應(yīng)工藝條件優(yōu)化
3.1 實驗儀器與試劑
3.2 實驗步驟與分析方法
3.2.1 席夫堿生成反應(yīng)實驗步驟
3.2.2 加氫反應(yīng)實驗步驟
3.2.3 加氫液常減壓蒸餾實驗步驟
3.2.4 分析方法與分析條件
3.2.5 注意事項
3.3 抗氧劑7PPD合成工藝條件優(yōu)化
3.3.1 載體表面含氧基團對席夫堿生成反應(yīng)的影響
3.3.2 催化劑加入量對席夫堿生成反應(yīng)的影響
3.3.3 催化劑加入量對抗氧劑7PPD合成反應(yīng)的影響
3.3.4 酮胺摩爾比對反應(yīng)的影響
3.3.5 溫度對反應(yīng)的影響
3.3.6 氫氣壓力對反應(yīng)的影響
3.3.7 攪拌轉(zhuǎn)速對反應(yīng)的影響
3.3.8 催化劑壽命實驗結(jié)果
3.3.9 甲基異戊基甲酮套用實驗
3.4 小結(jié)
4.催化劑失活原因分析及其再生方法
4.1 實驗儀器與試劑
4.2 實驗步驟與分析方法
4.3 催化劑失活原因分析
4.3.1 活性金屬比表面積與含量的變化
4.3.2 粉末粒度變化
4.3.3 活性金屬納米粒子變化
4.3.4 載體孔結(jié)構(gòu)變化
4.4 催化劑失活原因小結(jié)
4.5 催化劑再生
4.6 再生后催化劑的表征與評價
4.6.1 金屬表面積的變化
4.6.2 催化劑孔結(jié)構(gòu)的變化
4.6.3 再生后催化劑評價
4.7 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
申請的專利
【參考文獻】:
期刊論文
[1]銅系低溫選擇性催化還原脫硝催化劑的研究進展[J]. 張巍,盧程,董鵬飛,尹艷山,方毅偉,鄒濟遙,胡章茂,阮敏,徐慧芳. 化工進展. 2018(10)
[2]電催化析氧反應(yīng)過渡金屬磷化物和硫化物催化劑研究進展(英文)[J]. 彭立山,SyedShoaib Ahmad Shah,魏子棟. 催化學報. 2018(10)
[3]活性炭基催化劑臭氧催化氧化處理酸性大紅染料廢水[J]. 蔣廣安,趙越,李寶忠,郭宏山. 現(xiàn)代化工. 2018(05)
[4]炭載釕催化劑的微波制備及其水相乙酰丙酸加氫性能(英文)[J]. 李闖,倪曉娟,邸鑫,梁長海. 燃料化學學報. 2018(02)
[5]負載鉑的缺陷活性炭作為一種在堿性條件下具有優(yōu)異氧還原反應(yīng)性能的催化劑(英文)[J]. 嚴學成,賈毅,張龍舟,姚向東. 催化學報. 2017(06)
[6]聚苯胺-改性木質(zhì)素磺酸鈉復(fù)合材料基活性炭負載Pd催化劑對甲酸氧化的催化性能(英文)[J]. 賈羽潔,蔣劍春,孫康,陳超. 燃料化學學報. 2017(01)
[7]Pt/C催化劑制備及CO催化氧化性能研究[J]. 位秋錦,洪雪松,底蘭波. 低溫與特氣. 2016(03)
[8]油品抗氧劑的研究進展[J]. 王慶,譚卓華. 合成材料老化與應(yīng)用. 2013(04)
[9]活性炭臭氧化改性及其對噻吩的吸附熱力學和動力學[J]. 何小超,鄭經(jīng)堂,于維釗,王廣昌,曲險峰. 石油學報(石油加工). 2008(04)
[10]無機膠體法制備Pt/C催化劑及其性能表征[J]. 徐燕,田建華,張燦,單忠強. 無機化學學報. 2005(10)
博士論文
[1]活性炭表面性質(zhì)與金屬的化學形態(tài)及其催化加氫性能研究[D]. 徐鐵勇.浙江工業(yè)大學 2015
[2]Pd/C催化劑載體表面微環(huán)境與前驅(qū)體吸附行為研究[D]. 梁秋霞.浙江工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]Pt/C催化氧化雙甘膦反應(yīng)過程研究[D]. 周凱.浙江大學 2017
[2]鉑催化劑催化二氯苯加氫脫氯的研究[D]. 和璐.青島科技大學 2015
[3]Fe3O4/C復(fù)合物制備及其負載Pt催化劑催化性能研究[D]. 吳曉涵.青島科技大學 2015
[4]碳材料負載鉑催化劑催化氯苯加氫脫氯的研究[D]. 白強.青島科技大學 2014
[5]防老劑4010NA的合成工藝研究[D]. 韓曉龍.青島科技大學 2014
[6]橡膠防老劑4020合成工藝的研究[D]. 于文龍.青島科技大學 2013
本文編號:3634026
【文章來源】:青島科技大學山東省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1.文獻綜述
1.1 引言
1.2 橡膠抗氧劑7PPD的性質(zhì)與用途
1.2.1 抗氧劑7PPD基本性質(zhì)
1.2.2 抗氧劑7PPD主要用途
1.2.3 抗氧劑7PPD作用機理及特點
1.3 橡膠抗氧劑7PPD的合成方法
1.3.1 席夫堿加氫法
1.3.2 還原烷基化法
1.4 橡膠抗氧劑7PPD合成用催化劑
1.4.1 銅系催化劑
1.4.2 負載型貴金屬催化劑
1.5 負載型貴金屬催化劑研究進展
1.5.1 載體選擇
1.5.2 活性炭載體改性
1.5.3 催化劑制備方法
1.5.4 硫化機理與方法
1.5.5 催化劑失活與再生
1.6 研究意義與研究內(nèi)容
2.催化劑制備、表征與評價
2.1 實驗儀器與試劑
2.2 實驗方法與步驟
2.2.1 載體篩選
2.2.2 載體預(yù)處理
2.2.3 浸漬-還原法制備催化劑
2.2.4 催化劑表征
2.2.5 催化劑評價
2.3 實驗結(jié)果與分析
2.3.1 活性炭分析表征結(jié)果
2.3.2 載體預(yù)處理結(jié)果分析
2.3.3 浸漬-還原法制備催化劑
2.3.4 催化劑表征結(jié)果
2.3.5 催化劑評價結(jié)果
2.4 小結(jié)
3.抗氧劑7PPD合成反應(yīng)工藝條件優(yōu)化
3.1 實驗儀器與試劑
3.2 實驗步驟與分析方法
3.2.1 席夫堿生成反應(yīng)實驗步驟
3.2.2 加氫反應(yīng)實驗步驟
3.2.3 加氫液常減壓蒸餾實驗步驟
3.2.4 分析方法與分析條件
3.2.5 注意事項
3.3 抗氧劑7PPD合成工藝條件優(yōu)化
3.3.1 載體表面含氧基團對席夫堿生成反應(yīng)的影響
3.3.2 催化劑加入量對席夫堿生成反應(yīng)的影響
3.3.3 催化劑加入量對抗氧劑7PPD合成反應(yīng)的影響
3.3.4 酮胺摩爾比對反應(yīng)的影響
3.3.5 溫度對反應(yīng)的影響
3.3.6 氫氣壓力對反應(yīng)的影響
3.3.7 攪拌轉(zhuǎn)速對反應(yīng)的影響
3.3.8 催化劑壽命實驗結(jié)果
3.3.9 甲基異戊基甲酮套用實驗
3.4 小結(jié)
4.催化劑失活原因分析及其再生方法
4.1 實驗儀器與試劑
4.2 實驗步驟與分析方法
4.3 催化劑失活原因分析
4.3.1 活性金屬比表面積與含量的變化
4.3.2 粉末粒度變化
4.3.3 活性金屬納米粒子變化
4.3.4 載體孔結(jié)構(gòu)變化
4.4 催化劑失活原因小結(jié)
4.5 催化劑再生
4.6 再生后催化劑的表征與評價
4.6.1 金屬表面積的變化
4.6.2 催化劑孔結(jié)構(gòu)的變化
4.6.3 再生后催化劑評價
4.7 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
申請的專利
【參考文獻】:
期刊論文
[1]銅系低溫選擇性催化還原脫硝催化劑的研究進展[J]. 張巍,盧程,董鵬飛,尹艷山,方毅偉,鄒濟遙,胡章茂,阮敏,徐慧芳. 化工進展. 2018(10)
[2]電催化析氧反應(yīng)過渡金屬磷化物和硫化物催化劑研究進展(英文)[J]. 彭立山,SyedShoaib Ahmad Shah,魏子棟. 催化學報. 2018(10)
[3]活性炭基催化劑臭氧催化氧化處理酸性大紅染料廢水[J]. 蔣廣安,趙越,李寶忠,郭宏山. 現(xiàn)代化工. 2018(05)
[4]炭載釕催化劑的微波制備及其水相乙酰丙酸加氫性能(英文)[J]. 李闖,倪曉娟,邸鑫,梁長海. 燃料化學學報. 2018(02)
[5]負載鉑的缺陷活性炭作為一種在堿性條件下具有優(yōu)異氧還原反應(yīng)性能的催化劑(英文)[J]. 嚴學成,賈毅,張龍舟,姚向東. 催化學報. 2017(06)
[6]聚苯胺-改性木質(zhì)素磺酸鈉復(fù)合材料基活性炭負載Pd催化劑對甲酸氧化的催化性能(英文)[J]. 賈羽潔,蔣劍春,孫康,陳超. 燃料化學學報. 2017(01)
[7]Pt/C催化劑制備及CO催化氧化性能研究[J]. 位秋錦,洪雪松,底蘭波. 低溫與特氣. 2016(03)
[8]油品抗氧劑的研究進展[J]. 王慶,譚卓華. 合成材料老化與應(yīng)用. 2013(04)
[9]活性炭臭氧化改性及其對噻吩的吸附熱力學和動力學[J]. 何小超,鄭經(jīng)堂,于維釗,王廣昌,曲險峰. 石油學報(石油加工). 2008(04)
[10]無機膠體法制備Pt/C催化劑及其性能表征[J]. 徐燕,田建華,張燦,單忠強. 無機化學學報. 2005(10)
博士論文
[1]活性炭表面性質(zhì)與金屬的化學形態(tài)及其催化加氫性能研究[D]. 徐鐵勇.浙江工業(yè)大學 2015
[2]Pd/C催化劑載體表面微環(huán)境與前驅(qū)體吸附行為研究[D]. 梁秋霞.浙江工業(yè)大學 2008
碩士論文
[1]Pt/C催化氧化雙甘膦反應(yīng)過程研究[D]. 周凱.浙江大學 2017
[2]鉑催化劑催化二氯苯加氫脫氯的研究[D]. 和璐.青島科技大學 2015
[3]Fe3O4/C復(fù)合物制備及其負載Pt催化劑催化性能研究[D]. 吳曉涵.青島科技大學 2015
[4]碳材料負載鉑催化劑催化氯苯加氫脫氯的研究[D]. 白強.青島科技大學 2014
[5]防老劑4010NA的合成工藝研究[D]. 韓曉龍.青島科技大學 2014
[6]橡膠防老劑4020合成工藝的研究[D]. 于文龍.青島科技大學 2013
本文編號:3634026
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