環(huán)己烯間接水合法制備環(huán)己醇,是以甲酸作為夾帶劑,首先合成甲酸環(huán)己酯,再通過酯的水解生成環(huán)己醇。此工藝不僅安全隱患低,而且克服了環(huán)己烯直接水合工藝的熱力學限制,非常具有研究價值。由于甲酸環(huán)己酯易水解生成環(huán)己醇,而環(huán)己烯與甲酸的酯化反應是典型的酸催化反應,所以尋找高效的固體酸催化劑是實現(xiàn)環(huán)己烯間接水合法制備環(huán)己醇工藝的關(guān)鍵。本文采用熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性較高的金屬有機骨架材料MIL-101(Cr)作為載體,制備出一系列磺酸功能化的MIL-101(Cr)樣品,并進一步復合雜多酸提升酸催化性能。采用多種手段對制備的樣品進行結(jié)構(gòu)表征,并在環(huán)己烯甲酸酯化反應中進行性能評價,旨在為環(huán)己烯間接水合工藝開發(fā)固體酸催化劑提供有效的技術(shù)積累。本文首先采用水熱合成法,分別以HF和NaAC作為礦化劑,Cr(NO₃)₃.9H₂O作為鉻源,對苯二甲酸為有機配體制備金屬有機骨架材料MIL-101(Cr)。表征結(jié)果表明以HF和NaAC作為礦化劑制備樣品的比表面積和孔容分別達到2416 m²/g,1.348 cm³...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 環(huán)己醇的工業(yè)生產(chǎn)方法與新工藝研究進展
        1.2.1 環(huán)己醇的工業(yè)生產(chǎn)方法
        1.2.2 環(huán)己烯間接水合制備環(huán)己醇工藝的研究進展
    1.3 固體酸催化劑的類型及其應用的研究進展
        1.3.1 陽離子交換樹脂
        1.3.2 分子篩催化劑
        1.3.3 碳基固體酸
        1.3.4 金屬有機骨架材料
    1.4 酸功能化金屬有機骨架材料MIL-101(Cr)的制備及應用
        1.4.1 金屬有機骨架材料MIL-101(Cr)的制備
        1.4.2 磺酸功能化MIL-101(Cr)的制備及應用
        1.4.3 磷鎢酸負載型MIL-101(Cr)的制備及應用
    1.5 本課題的研究目的、意義和內(nèi)容
        1.5.1 研究目的及意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第2章 MIL-101(Cr)的制備及其催化環(huán)己烯與甲酸酯化反應
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑與儀器
        2.2.2 MIL-101(Cr)的制備
        2.2.3 催化劑的表征方法
        2.2.4 環(huán)己烯與甲酸的酯化反應
        2.2.5 產(chǎn)物的分析方法
    2.3 表征結(jié)果與討論
        2.3.1 氮氣物理吸附
        2.3.2 X射線粉末衍射
        2.3.3 傅里葉變換紅外光譜
        2.3.4 熱重分析
        2.3.5 掃描電子顯微鏡
    2.4 環(huán)己烯與甲酸酯化反應的結(jié)果與討論
    2.5 本章小結(jié)
第3章 磺酸功能化MIL-101(Cr)的制備及其催化環(huán)己烯與甲酸酯化反應
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗試劑與儀器
        3.2.2 催化劑的制備
        3.2.3 催化劑的表征方法
        3.2.4 環(huán)己烯與甲酸的酯化反應
        3.2.5 產(chǎn)物的分析方法
    3.3 表征結(jié)果與討論
        3.3.1 氮氣物理吸附
        3.3.2 X射線粉末衍射
        3.3.3 傅里葉變換紅外光譜
        3.3.4 熱重分析
        3.3.5 掃描電子顯微鏡
        3.3.6 NH₃-TPD
        3.3.7 X射線光電子能譜
        3.3.8 元素分析和ICP結(jié)果分析
    3.4 環(huán)己烯與甲酸酯化反應的結(jié)果與討論
        3.4.1 催化劑的性能評價
        3.4.2 回收催化劑的表征分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 雙配體磺酸功能化MIL-101(Cr)的制備及其催化環(huán)己烯與甲酸酯化反應
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑與儀器
        4.2.2 催化劑的制備
        4.2.3 催化劑的表征方法
        4.2.4 環(huán)己烯與甲酸的酯化反應
        4.2.5 產(chǎn)物的分析方法
    4.3 表征結(jié)果與討論
        4.3.1 X射線粉末衍射
        4.3.2 氮氣物理吸附
        4.3.3 傅里葉變換紅外光譜
        4.3.4 熱重分析
        4.3.5 元素分析和ICP結(jié)果分析
        4.3.6 掃描電子顯微鏡
        4.3.7 NH₃-TPD
    4.4 環(huán)己烯與甲酸酯化反應的結(jié)果與討論
    4.5 本章小結(jié)
第5章 磷鎢酸負載型MIL-101-SO₃H的制備及其催化環(huán)己烯與甲酸酯化反應
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗試劑與儀器
        5.2.2 磷鎢酸負載MIL-101(Cr)的制備
        5.2.3 磷鎢酸負載MIL-101-SO₃H的制備
        5.2.4 催化劑的表征方法
        5.2.5 環(huán)己烯與甲酸的酯化反應
        5.2.6 產(chǎn)物的分析方法
    5.3 表征結(jié)果與討論
        5.3.1 X射線粉末衍射
        5.3.2 氮氣物理吸附
        5.3.3 傅里葉變換紅外光譜
        5.3.4 熱重分析
        5.3.5 元素分析和ICP結(jié)果分析
        5.3.6 X射線光電子能譜
        5.3.7 掃描電子顯微鏡
    5.4 環(huán)己烯與甲酸酯化反應的結(jié)果與討論
        5.4.1 催化劑的性能評價
        5.4.2 HPW@MIL-101-SO₃H(0.5)催化環(huán)己烯與甲酸酯化反應的工藝考察
        5.4.3 樣品重復使用性能的考察和回收樣品的表征
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻
致謝
附錄 :攻讀學位論文期間的研究成果



本文編號：3883714