Pt/C催化氧化雙甘膦反應(yīng)過(guò)程研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-31 09:53
作為一種優(yōu)良的有機(jī)磷除草劑,草甘膦因其高效、低毒、廣譜、低殘留等特性,而發(fā)展成為產(chǎn)量最大、最具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的農(nóng)藥品種。目前較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝是亞氨基二乙酸法(IDA法),其關(guān)鍵步驟是雙甘膦(PMIDA)催化氧化生成草甘膦,由于此工藝過(guò)程中有甲醛生成,因此反應(yīng)副產(chǎn)物增加,草甘膦收率降低。采用Pt/C催化劑、在催化氧化雙甘膦合成草甘膦的同時(shí)催化氧化甲醛生成甲酸,并進(jìn)一步氧化為二氧化碳和水,可提高草甘膦收率,減少?gòu)U液排放。本文采用液相浸漬還原法制備Pt/C催化劑,考察各因素對(duì)Pt/C催化劑活性的影響,通過(guò)BET、TEM和XRD等表征及反應(yīng)考評(píng)得較佳制備條件為:甲醛為還原劑、還原溫度363.15K、pH為12.4、n甲醛:n(PtCl6)2-為200:1、Pt負(fù)載量為3%。該條件下制備的Pt/C催化劑對(duì)甲醛氧化反應(yīng)活性較高,甲醛去除率達(dá)85%以上。在消除內(nèi)外擴(kuò)散影響后在反應(yīng)壓力0.6MPa、攪拌轉(zhuǎn)速800rpm、氧氣流量120ml/min及反應(yīng)溫度323.15-353.15K條件下進(jìn)行甲醛和甲酸氧化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究,建立本征動(dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行擬合計(jì)算得到動(dòng)力學(xué)參數(shù),甲醛氧化生成甲酸反應(yīng)活化能為36.0...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 文獻(xiàn)綜述
1.1 概述
1.2 草甘膦的性質(zhì)
1.2.1 物理性質(zhì)
1.2.2 生物特征
1.2.3 除草和失活機(jī)理
1.3 草甘膦的合成路線
1.3.1 甘氨酸路線
1.3.2 亞氨基二乙酸路線
1.4 雙甘膦的氧化
1.4.1 化學(xué)氧化法
1.4.2 催化氧化法
1.5 甲醛氧化
1.5.1 ClO_2氧化法
1.5.2 Fenton試劑氧化法
1.5.3 光催化氧化法
1.5.4 濕式催化氧化法
1.6 Pt/C催化劑的制備
1.6.1 浸漬液相還原法
1.6.2 浸漬氣相還原法
1.6.3 微波加熱法
1.6.4 微乳液法
1.6.5 膠體法
1.7 活性炭擴(kuò)孔與改性
1.7.1 活性炭擴(kuò)孔
1.7.2 活性炭改性
1.8 本文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3.1 活性炭擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)
2.3.2 貴金屬負(fù)載實(shí)驗(yàn)
2.3.3 甲醛、甲酸催化氧化反應(yīng)
2.3.4 雙甘膦催化氧化反應(yīng)
2.4 分析方法
2.4.1 雙甘膦分析
2.4.2 草甘膦分析
2.4.3 甲醛分析
2.4.4 高分辨透射電子顯微鏡(TEM)
2.4.5 X射線粉末衍射(XRD)
2.4.6 比表面積及孔徑分析(BET)
3 Pt/C催化劑制備工藝研究
3.1 活性炭擴(kuò)孔改性研究
3.2 還原劑種類的影響
3.3 還原溫度的影響
3.4 pH值的影響
3.5 還原劑用量的影響
3.6 鉑負(fù)載量的影響
3.7 本章小結(jié)
4 Pt/C催化氧化甲醛和甲酸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
4.1 內(nèi)、外擴(kuò)散的消除
4.2 動(dòng)力學(xué)模型
4.2.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立及參數(shù)求取
4.2.2 反應(yīng)活化能與動(dòng)力學(xué)方程表達(dá)式
4.2.3 動(dòng)力學(xué)模型檢驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
5 Pt/C催化氧化雙甘膦反應(yīng)工藝研究
5.1 反應(yīng)機(jī)理
5.2 攪拌轉(zhuǎn)速的影響
5.3 反應(yīng)溫度的影響
5.4 反應(yīng)壓力的影響
5.5 催化劑用量的影響
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
附錄
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]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)
[2]活性炭改性對(duì)雙酚A的吸附研究[J]. 黎艷容,譚超雄,梁繼業(yè),張燕厚. 山東化工. 2015(12)
[3]從大數(shù)據(jù)分析透視全球草甘膦市場(chǎng)——全球草甘膦市場(chǎng)研究及出口市場(chǎng)分析(二)[J]. 楊斌. 農(nóng)藥市場(chǎng)信息. 2015(04)
[4]負(fù)載Cu改性活性炭吸附VOCs性能的研究[J]. 張俊香,黃學(xué)敏,曹利,馬廣大. 環(huán)境工程. 2015(01)
[5]超大孔容中孔活性炭制備及吸附性能[J]. 許巖,楊欣,程雅文,馬海龍,楊亞提. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2015(01)
[6]微波加熱模式對(duì)Pt/C催化劑甲醇電氧化性能的影響[J]. 劉金超,楊輯. 廣東化工. 2014(24)
[7]KOH活化法制備褐煤基活性炭的活化機(jī)理研究[J]. 邢寶林,諶倫建,張傳祥,黃光許,郭暉,徐冰,馬名杰. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]草甘膦合成工藝研究進(jìn)展[J]. 伍曉文. 乙醛醋酸化工. 2014(08)
[9]活性炭負(fù)載銅吸附劑的制備與脫除噻吩的研究[J]. 王廣建,張健康,楊志堅(jiān),郭娜娜. 高校化學(xué)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]我國(guó)草甘膦合成工藝研究進(jìn)展[J]. 李玉芳,伍小明. 上;. 2014(02)
碩士論文
[1]TiO2光催化劑的制備及光催化降解水體甲醛的研究[D]. 吳雅睿.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[2]催化氧化法合成草甘膦研究[D]. 王沖.浙江大學(xué) 2006
[3]高分散低擔(dān)載Pt/C催化劑的制備[D]. 馬寧.哈爾濱工程大學(xué) 2005
本文編號(hào):3467918
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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1 文獻(xiàn)綜述
1.1 概述
1.2 草甘膦的性質(zhì)
1.2.1 物理性質(zhì)
1.2.2 生物特征
1.2.3 除草和失活機(jī)理
1.3 草甘膦的合成路線
1.3.1 甘氨酸路線
1.3.2 亞氨基二乙酸路線
1.4 雙甘膦的氧化
1.4.1 化學(xué)氧化法
1.4.2 催化氧化法
1.5 甲醛氧化
1.5.1 ClO_2氧化法
1.5.2 Fenton試劑氧化法
1.5.3 光催化氧化法
1.5.4 濕式催化氧化法
1.6 Pt/C催化劑的制備
1.6.1 浸漬液相還原法
1.6.2 浸漬氣相還原法
1.6.3 微波加熱法
1.6.4 微乳液法
1.6.5 膠體法
1.7 活性炭擴(kuò)孔與改性
1.7.1 活性炭擴(kuò)孔
1.7.2 活性炭改性
1.8 本文研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
2.3.1 活性炭擴(kuò)孔實(shí)驗(yàn)
2.3.2 貴金屬負(fù)載實(shí)驗(yàn)
2.3.3 甲醛、甲酸催化氧化反應(yīng)
2.3.4 雙甘膦催化氧化反應(yīng)
2.4 分析方法
2.4.1 雙甘膦分析
2.4.2 草甘膦分析
2.4.3 甲醛分析
2.4.4 高分辨透射電子顯微鏡(TEM)
2.4.5 X射線粉末衍射(XRD)
2.4.6 比表面積及孔徑分析(BET)
3 Pt/C催化劑制備工藝研究
3.1 活性炭擴(kuò)孔改性研究
3.2 還原劑種類的影響
3.3 還原溫度的影響
3.4 pH值的影響
3.5 還原劑用量的影響
3.6 鉑負(fù)載量的影響
3.7 本章小結(jié)
4 Pt/C催化氧化甲醛和甲酸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
4.1 內(nèi)、外擴(kuò)散的消除
4.2 動(dòng)力學(xué)模型
4.2.1 動(dòng)力學(xué)模型的建立及參數(shù)求取
4.2.2 反應(yīng)活化能與動(dòng)力學(xué)方程表達(dá)式
4.2.3 動(dòng)力學(xué)模型檢驗(yàn)
4.3 本章小結(jié)
5 Pt/C催化氧化雙甘膦反應(yīng)工藝研究
5.1 反應(yīng)機(jī)理
5.2 攪拌轉(zhuǎn)速的影響
5.3 反應(yīng)溫度的影響
5.4 反應(yīng)壓力的影響
5.5 催化劑用量的影響
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
附錄
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]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)
[2]活性炭改性對(duì)雙酚A的吸附研究[J]. 黎艷容,譚超雄,梁繼業(yè),張燕厚. 山東化工. 2015(12)
[3]從大數(shù)據(jù)分析透視全球草甘膦市場(chǎng)——全球草甘膦市場(chǎng)研究及出口市場(chǎng)分析(二)[J]. 楊斌. 農(nóng)藥市場(chǎng)信息. 2015(04)
[4]負(fù)載Cu改性活性炭吸附VOCs性能的研究[J]. 張俊香,黃學(xué)敏,曹利,馬廣大. 環(huán)境工程. 2015(01)
[5]超大孔容中孔活性炭制備及吸附性能[J]. 許巖,楊欣,程雅文,馬海龍,楊亞提. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2015(01)
[6]微波加熱模式對(duì)Pt/C催化劑甲醇電氧化性能的影響[J]. 劉金超,楊輯. 廣東化工. 2014(24)
[7]KOH活化法制備褐煤基活性炭的活化機(jī)理研究[J]. 邢寶林,諶倫建,張傳祥,黃光許,郭暉,徐冰,馬名杰. 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[8]草甘膦合成工藝研究進(jìn)展[J]. 伍曉文. 乙醛醋酸化工. 2014(08)
[9]活性炭負(fù)載銅吸附劑的制備與脫除噻吩的研究[J]. 王廣建,張健康,楊志堅(jiān),郭娜娜. 高校化學(xué)工程學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]我國(guó)草甘膦合成工藝研究進(jìn)展[J]. 李玉芳,伍小明. 上;. 2014(02)
碩士論文
[1]TiO2光催化劑的制備及光催化降解水體甲醛的研究[D]. 吳雅睿.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[2]催化氧化法合成草甘膦研究[D]. 王沖.浙江大學(xué) 2006
[3]高分散低擔(dān)載Pt/C催化劑的制備[D]. 馬寧.哈爾濱工程大學(xué) 2005
本文編號(hào):3467918
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