论文部分内容阅读
环氧氯丙烷(ECH)是一种重要的有机化工原料和精细化工产品,可用于合成氯醇橡胶、环氧树脂和甘油。随着经济的迅速发展,环氧氯丙烷的需求量逐渐增加,建立一种绿色环保、洁净、廉价的生产方法迫在眉睫。目前正在研究的近期最有可能工业化的方法是以H2O2为氧化剂的氯丙烯直接环氧法。该方法活性氧含量高,直接生成水,没有难于处理的副产品,绿色,洁净。但催化剂价格高,难回收是该方法工业化的限制因素之一。本文将实验室研究和工艺优化相结合,以得到较好的催化效果。首先以价格较低的四丙基溴化铵(TPABr)代替四丙基氢氧化铵(TPAOH),以硅溶胶为硅源,钛酸四丁酯(TBT)为钛源制备了TS-1催化剂。之后对TS-1进行了各种复合改性,包括用HCl和金属盐对其进行的酸盐复合改性,用Na OH和模板剂对其进行的碱模板剂复合改性,用Na OH,Na2S2O3和模板剂对其进行的碱盐模板剂复合改性以及用Na2S2O3或Na2SO4和模板剂对其进行的盐模板剂复合改性。并对改性前后的催化剂进行了各种表征,包括XRD,BET,FT-IR,TEM和催化剂的催化氯丙烯的活性测定。实验结果表明,经过酸盐复合改性的催化剂的活性均有所升高,其活性提高幅度依次为:Z-S-Au﹥Z-S-Ce﹥Z-S-Ag﹥Z-S。以经过碱模板剂复合改性后的催化剂进行氯丙烯环氧化反应,Z-j-TBABr和Z-j-TOABr催化剂的活性有所提高,产率提高率为34.02%和5.09%。经过碱盐模板剂复合改性后,催化剂Z-jy-A336的活性有所提高,产率提高率14.32%。以Na2SO4为盐的盐模板剂复合改性,只有催化剂Z-y1-A336的催化活性有所提高,而以Na2S2O3为盐的碱盐模板剂复合改性,催化剂Z-y2-TPABr、Z-y2-A336和Z-y2-TBABr的催化活性均有所升高,产率提高率分别为37.32%、29.57%和14.43%。随后,选取活性较好的Z-j-TBABr和Z-y2-TPABr催化剂进行了改性条件和催化反应工艺条件的优化,在最优实验条件下进行实验,分别得到92.46%和94.23%的环氧氯丙烷产率。环氧丙烷(PO)是非常重要的有机化工产品。广泛用于纺织、轻工、医药、化工和食品等各个行业。只用分子氧进行的丙烯环氧化的催化工艺是目前最有前景最绿色环保的工艺。但是,Ag催化剂用于丙烯直接环氧化选择性太低。Au-Ti催化剂可以在温和条件下得到很好的催化性能,相关工艺前景广阔,但催化剂容易失活,转化率和H2利用率不高等问题还需要解决。本文采用沉积沉淀法和硼氢化钠还原法制备了Au/Ti O2催化剂,考察了不同的模板剂PVP、PVA、柠檬酸三钠对催化性能的影响。采用沉积沉淀法和硼氢化钠还原法制备了Ag掺杂的Au催化剂,利用XRD、UV-Vis、TEM对催化剂进行了表征,并对催化剂的活性进行了评价研究。