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《探析負(fù)載cucl催化劑催化甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、武漢工程大學(xué)碩士學(xué)位論文負(fù)載CuCl催化劑催化甲醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯的研究姓名：李飛闊申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工藝指導(dǎo)教師：陳啟明20090501摘要摘要碳酸二甲酯(DMC)是一種環(huán)境友好的綠色化學(xué)品。甲醇氧化羰基化法一潔凈合成工藝的研究開發(fā)，已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視。本文在課題組前期的工作上，以金屬氧化物為載體，CuCl作為活性組分，制備負(fù)載型催化劑，篩選出高活性復(fù)合金屬氧化物催化劑CuCl／Lao．5Pbo．5Mn03?？疾炝舜呋瘎┹d體的制備方法、載體A位元素?fù)诫s量、催化劑制備工藝及助劑對甲
2、醇液相氧化羰基化合成碳酸二甲酯催化活性的影響，并運用XRD、SEM和BET分析手段對載體及催化劑進(jìn)行了表征。在間歇反應(yīng)過程中，討論了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、氧氣含量、反應(yīng)壓力和催化劑用量與催化活性的關(guān)系，得出以下結(jié)論：1．以Zr02、Ti02、丫-A1203、MgO、MnOx、PbO和Lao．5Pbo．5Mn03為載體，CuCI為活性組分，采用混合法制備了CuCl／金屬氧化物負(fù)載型催化劑，并通過氧化羰基化合成DMC反應(yīng)對催化劑活性進(jìn)行評價，篩選出具有較好催化效果的鈣鈦礦復(fù)合金屬氧化物載體Lao．5Pbo．5Mn03
3、，且其制備工藝簡單。2．與微乳液法和表面活性劑共沉淀法相比，檸檬酸絡(luò)合物法制備的前體在較低的溫度下焙燒即可形成單一晶相La0，Pbo．5MnO，型鈣鈦礦物相，晶粒相對較小，孔徑較小，比表面積較大，負(fù)載活性組分后，催化活性最高。3．比較La的不同摻雜量制備的鈣鈦礦載體，結(jié)果顯示La的不同摻雜量對載體比表面積影響不大，但對載體的物相及催化活性有一定影響。當(dāng)La：Pb：Mn-0．1：O．9：1時，載體不具有鈣鈦礦的物相且催化活性最差；當(dāng)La：Pb：Mn=0．5：0．5：l時，載體鈣鈦礦晶相結(jié)構(gòu)最為完整，晶粒相對較小，
4、比表面積較大，對應(yīng)的催化劑催化活性最高。4．通過對催化劑制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，得到制備催化劑的最佳條件：CuCl的負(fù)載量為lO％，焙燒溫度300℃，焙燒時間6h。當(dāng)負(fù)載量增加大于10％時，CuCl在載體上分散度下降，過量CuCl的聚集成晶相，催化活性無明顯變化；焙燒溫度過高也會使得CuCl燒結(jié)聚集成晶相，堵塞載體孔徑，使催化劑比表面積減小，導(dǎo)致催化活性降低；鈣鈦礦物相完整度隨著焙燒時間的增加逐漸降低，焙燒時間大于6h，武漢：l：程火學(xué)碩+學(xué)位論文會引起載體孔結(jié)構(gòu)的坍塌，使催化劑比表面積減小，導(dǎo)致催化活性降低。在Cu
5、Cl．KOAc／Lao．5Pbo．5Mn03催化體系中，KOAc不具有調(diào)整活性組分晶型結(jié)構(gòu)及固氯的作用，也導(dǎo)致DMC收率的降低。5．以La0．5Pbo．5Mn03為載體負(fù)載CuCI制備的催化劑，催化甲醇液相氧化羰基化合成DMC的最佳反應(yīng)條件：催化劑用量4g，甲醇用量50mL，反應(yīng)總壓2．5MPa，02含量8％，反應(yīng)溫度120℃，反應(yīng)時間4h，攪拌器轉(zhuǎn)速600r／min。結(jié)果表明，在該條件下氧氣的利用率最高，DMC收率可達(dá)84．3％，選擇性可達(dá)94．2％。比較而言催化劑用量與反應(yīng)溫度對DMC收率和選擇性的影響最為
6、顯著。關(guān)鍵詞：碳酸二甲酯；氧化羰基化；CuCl；甲醇；Lao．5Pbo．5Mn03ABSTRACTDimethylcarbonate(DMC)isanenvironmentalfriendlybuildingblock；theresearchanddevelopmentofcleantechnologytosynthesizeDMCbyliquid—phaseoxidativecarbonizationofmethanolattractedmoreandmoreattentionworldly．Inthispa
7、per,thesupportedcatalystswerepreparedbytheCO—calcinationmethodusingmetaloxidesassupportandCuCIasactivesubstance．CuCl／Lao．5Pbo．5Mn03hadhighcatalyticactivityinsynthesizeofDMCbyliquid—phaseoxidativeearbonylationofmethan01．Effectofpreparationmethodsofcarrier,con
8、tentofLa，catalystpreparationtechnicsandCO-catalystsoncatalyticactivitywereinvestigated．PreparedsupportsandcatalystswerecharacteredbyXRD、SEMandXPS．Effectsuchasreactiontemperature，time，pressure，ox
