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碳酸二乙酯(DEC)是一种环境友好的有机碳酸酯,具有广泛的应用价值。本文紧紧围绕催化体系的活性中心铜,对乙醇气相氧化羰基合成DEC的铜基催化剂体系进行了研究。设计探究了三个不同的催化剂体系,旨在明确本催化体系的主要活性中心的价态,解决副产物水对催化性能影响的问题,以及期望达到在保持对目标产物DEC的高选择性的同时,提高反应物的转化率的目的。首先,采用简单的水热法制备了纳米铜基氧化物(CuO和Cu-Cu2O)和铜钯复合氧化物,研究了NaOH浓度,催化剂中Cu2O含量及其Pd的存在形式对催化剂的催化性能的影响。采用XRD,TG,SEM及ICP等表征手段对催化剂结构和形貌进行研究,并考察了催化剂的催化性能。研究表明,PdCl2/CuO和PdCl2/Cu-Cu2O催化剂均具有很好的热稳定性和形貌,但PdCl2/Cu-Cu2O催化剂的催化性能更好,而且该催化剂中的Cu2O含量越高,活性越好。其中Cu2O含量最高的催化剂PdCl2/Cu-Cu2O-2的乙醇转化率达到了7.2%,对DEC的选择性为97.9%,且DEC的时空收率可达到151.9mg·g-1·h-1,由此说明Cu+是本催化体系的主要活性中心。但是PdO-CuO及PdO-Cu-Cu2O催化剂表现出了较差的催化效果,远远低于采用负载PdCl2的方式制备的催化剂,因此,在制备以氧化物为载体的催化剂中PdCl2采用负载的方式。其次,基于PdCl2/Cu-HMS在本催化体系中对DEC具有100%选择性的优势,本文采用硅烷化作用制备了具有疏水性的PdCl2/Cu-HMS催化剂,旨在保持催化剂高选择性的同时,提高催化性能。采用FT-IR,XRD,BET及接触角等表征测试,说明硅烷化试剂(三甲基氯硅烷)成功嫁接到Cu-HMS表面,仍具有介孔结构和高比表面积,而且其疏水性能得到了提高。通过对催化性能的考察发现,疏水改性的催化剂的催化性能得到了提高。此外,本文确定了最佳的硅烷化反应条件为:温度60oC,时间12h,硅烷化试剂用量5%(TMCS/苯为5%,体积比);同时,采用苯基三氯硅烷和甲基三氯硅烷分别作为硅烷化试剂对Cu-HMS进行疏水改性。研究发现,苯基改性的催化剂的疏水性明显增大,但其比表面积较小,催化性能反而低于改性前的PdCl2/Cu-HMS催化剂;而甲基改性的催化剂的疏水性有所提高,比表面积更大,表现出更好的催化活性;因此说明在本体系中,疏水性和催化剂的孔道结构均对催化性能有很大的影响,但是后者是主要的影响因素,同时提出了一个简单的机理,解释了影响催化反应性能的因素。最后,在前面两个体系的基础上,结合MOFs材料具有高疏水性且其结构与分子筛相似的特点,采用溶剂热法分别制备了PdCl2-CuCl2/ZIF-8和PdCl2/Cu(Im)两种催化剂。通过对其进行FT-IR,XRD,BET,接触角及催化活性测试可知,两种催化剂均具有较好的孔道结构和较高的疏水性,但是PdCl2-CuCl2/ZIF-8催化剂表现出了更好的催化活性,其乙醇转化率可达到6.2%,DEC的时空收率为141.2mg·g-1·h-1;而PdCl2/Cu(Im)催化剂具有更好的选择性,可达到98.7%,其副产物只有乙醛,这与以前HMS体系中PdCl2-CuCl2/HMS和PdCl2/Cu-HMS催化剂的催化性能类似。本章虽然只是简单地探索制备了两种催化剂,但是其优异的催化性能为本催化体系今后催化剂的设计与研究拓展了思路和方向。