納米銅粉催化活性研究【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述應(yīng)用化學(xué)納米銅粉催化活性研究我國(guó)有機(jī)硅行業(yè)發(fā)展起步較晚，改革開放以后有機(jī)硅產(chǎn)品的需求量迅速增加，有機(jī)硅工業(yè)步入快速發(fā)展階段。冃前國(guó)內(nèi)有機(jī)硅的市場(chǎng)規(guī)模約50億元人民幣。但由于國(guó)內(nèi)的有機(jī)硅單體的產(chǎn)量嚴(yán)重不足，所以有機(jī)硅產(chǎn)品的中間體基本需要進(jìn)口。雖然,，我國(guó)近年來有機(jī)硅的牛產(chǎn)水平有了較大程度的提高，如流化床反應(yīng)器的單機(jī)牛產(chǎn)能力己從原來的3000噸發(fā)展到現(xiàn)在50000噸；主產(chǎn)物二甲基二氯硅烷的收率由70%提高到75%?80%；我國(guó)有機(jī)硅行業(yè)的發(fā)展有目共睹，但也應(yīng)該清楚地意識(shí)到與國(guó)外先進(jìn)生產(chǎn)水平的差距；我國(guó)的有機(jī)硅行業(yè)的發(fā)展任重

2、而道遠(yuǎn)。雖然國(guó)外生產(chǎn)裝置的投資遠(yuǎn)人于國(guó)內(nèi)同等規(guī)模生產(chǎn)裝置的投資，但其原材料消耗、單體純度、二甲基二氯硅烷選擇性及收率、環(huán)體收率、設(shè)備產(chǎn)能及人均牛產(chǎn)能力等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均大大優(yōu)于國(guó)內(nèi)同等指標(biāo)。在甲基氯硅烷及D4和DMC的生產(chǎn)中，我國(guó)與國(guó)外比較雖然差距較大;但經(jīng)過努力，取得關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步，在短期內(nèi)接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平是完全可能的。與國(guó)外的差距是多方面的，但近幾年內(nèi)應(yīng)把工作集中在以下幾個(gè)方面：1.進(jìn)一步加強(qiáng)原料質(zhì)量的控制；2.加強(qiáng)金屬硅質(zhì)量的控制。近兒年，各甲基氯硅烷生產(chǎn)廠對(duì)金屬硅的質(zhì)量普遍較重視；因此甲基氯硅烷中二甲基二氯硅烷的含量有了明

3、顯提高。但由于金屈硅廠的生產(chǎn)規(guī)模一般較小，所以甲基氯硅烷生產(chǎn)企業(yè)不得不依靠多家金屬硅廠供貨，致使金屬硅質(zhì)量的穩(wěn)定性得不到保障?？谇?各企業(yè)尚未制定出科學(xué)、可靠的標(biāo)準(zhǔn)控制金屬硅的質(zhì)量。原因之一是缺乏硅中各種雜質(zhì)及其含量對(duì)觸體反應(yīng)活性及產(chǎn)物組成影響的數(shù)據(jù)；原因之二是各金屬硅廠生產(chǎn)規(guī)模小，技術(shù)水平和控制產(chǎn)品質(zhì)量的手段有限，即使有了更高的規(guī)格要求，目前也難以做到。由于硅的質(zhì)量控制是一個(gè)比較復(fù)雜的綜合問題；所以，目前較好的解決辦法是在研討、協(xié)商的基礎(chǔ)上，由行業(yè)協(xié)會(huì)牽頭，企業(yè)出經(jīng)費(fèi)，組織甲基氯硅烷生產(chǎn)企業(yè)、金屬硅生產(chǎn)企業(yè)、有機(jī)硅專家、冶金專家、大

4、學(xué)、研究機(jī)構(gòu)協(xié)同攻關(guān)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上使我國(guó)化學(xué)硅的質(zhì)量上個(gè)臺(tái)階。目前，我國(guó)化學(xué)硅的規(guī)格不能完全滿足甲基氯硅烷牛產(chǎn)的要求，重新制定合成甲基氯硅烷用化學(xué)級(jí)金屬硅的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是提高化學(xué)級(jí)金屬硅生產(chǎn)水平的重要舉措，應(yīng)由化工、冶金等相關(guān)行業(yè)共同組織制訂。建議國(guó)家從政策上支持大型化學(xué)級(jí)金屬硅生產(chǎn)基地的建設(shè)。目前我國(guó)從事硅和硅鐵冶煉的企業(yè)不下300家，生產(chǎn)規(guī)模大都較小;這不僅造成資源的浪費(fèi)，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的破壞。限制和逐步關(guān)閉小型硅廠、建設(shè)大型金屬硅生產(chǎn)基地是保護(hù)壞境、改善生態(tài)、提高硅質(zhì)量的重要措施。甲基氯硅烷合成技術(shù)進(jìn)展：甲基氯硅烷的合成

5、技術(shù)有直接法和格氏試劑合成法。“肓接法"是美國(guó)科學(xué)家Rochow在1940年發(fā)明的一種生產(chǎn)工藝，用于甲基氯硅烷的制備，至今該工藝是唯一實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)化規(guī)模化生產(chǎn)的成熟工藝，世界上普遍采用此工藝生產(chǎn)甲基氯硅烷⑶。在理想情況下直接法的化學(xué)反應(yīng)可簡(jiǎn)單地表述為：2CH3Cl+Si->(Cu/300oC)->(CH3)2SiC12+280kJ/mol反應(yīng)看似簡(jiǎn)單，但實(shí)際過程卻比較復(fù)雜，時(shí)常伴隨有一系列副反應(yīng)發(fā)生；加之反應(yīng)過程中還有熱分解、歧化以及氯硅烷水解(原料帶進(jìn)的水分)等副反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)物變得更為復(fù)雜，組分多達(dá)幾十種。一、銅催化劑進(jìn)展Cu,Cu

6、O,C112O三組分組成的銅催化劑，它克服了以上幾種催化劑的弊端，有效地提高了甲基氯硅烷的生產(chǎn)水平。但是，它成木較高，而且制備工藝比較復(fù)雜，包括粉碎、處理、篩分等過程，需要使用較多的特殊裝置和設(shè)備，并且貯存和保管的要求也比較高。因此，如何得到成本低，催化活性高的催化劑將是該方向研究的重點(diǎn)。二、反應(yīng)裝置的進(jìn)展流化床通過在反應(yīng)中通入一定速度的氮?dú)?，使物料在懸浮的過程中充分混合，從而提高二甲選擇性及生產(chǎn)效率和縮短生產(chǎn)周期。它具有粉碎適應(yīng)性廣、粉碎效率高、粗顆粒夾雜少、成本低、負(fù)荷調(diào)節(jié)比大和負(fù)荷調(diào)節(jié)快等突出優(yōu)點(diǎn)。所以目前普遍采用流化床作為甲基

7、氯硅烷合成反應(yīng)器冏。三、反應(yīng)條件進(jìn)展在眾多反應(yīng)條件中，溫度對(duì)DDS(指的是二甲基二氯硅烷合成反應(yīng))的影響最人。在280°C-320°C間設(shè)置多組實(shí)驗(yàn)，每一段溫度都停留一段時(shí)間，穩(wěn)定后采樣分析〔⑼。下圖為不同溫度條件下反應(yīng)速率變化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出，在較低溫度下反應(yīng)均能夠較好的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，但是在320°C條件下，反應(yīng)進(jìn)行了一段時(shí)間之后催化劑明顯失活。而這種失活現(xiàn)象主要表現(xiàn)在反應(yīng)的活性和產(chǎn)物選擇性下降，氯甲烷的轉(zhuǎn)化率不能維持穩(wěn)定，在高溫下隨著反應(yīng)吋間的延長(zhǎng)逐漸降低。此外，反應(yīng)時(shí)間也不宜太長(zhǎng)，控制在2個(gè)小時(shí)左右最佳。溫度的確定，時(shí)

8、間的控制，氣體流速是影響DDS最關(guān)鍵的因素,也是合成工藝的難點(diǎn)，如果能解決這些問題，無(wú)論是甲基氯硅烷的產(chǎn)量還是二甲基二氯硅烷的選擇性都會(huì)提升到一個(gè)新的高度。實(shí)驗(yàn)表明，隨著反應(yīng)壓力的升高，反應(yīng)速度顯著增加，硅粉的轉(zhuǎn)換率基本