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碳酸二苯酯(DPC)是合成工程塑料聚碳酸酯(PC)的重要中间体,氧化羰基化法合成DPC工艺简单、绿色环保,是极具工业应用价值的制备方法。鉴于均相催化体系氧化羰基化合成DPC存在产品后续分离和催化剂的回收都很困难的缺点,亟待开发既具有均相催化剂的高选择性和高活性,又有固体催化剂的易分离性的多相催化体系。气凝胶是一种具有连续三维网络立体结构,低密度、高孔隙率和高比表面积等特殊性质的材料,以气凝胶催化材料构建高效催化体系,为非均相氧化羰基化合成碳酸二苯酯提供了科学途径。本论文采用新颖的材料设计工艺制备新型的气凝胶,从而提高其应用于复杂的羰基化合成DPC的性能:将节能的常压干燥工艺、催化载体重构方法和材料表面修饰技术相结合,制备了金属掺杂硅基气凝胶、杂多酸硅基复合气凝胶、特殊形貌锰氧化物气凝胶、金属炭基复合气凝胶等一系列羰基化催化剂载体;通过多种表征方法分析气凝胶材料的微观形貌、表观结构、晶体组成、比表面积、孔隙结构及凝胶形成过程,研究其在非均相氧化羰基化合成DPC中的催化活性,分析了催化反应机理,推测了影响催化活性的主要因素。本文主要分如下四个部分:1.采用原位法溶胶-凝胶技术常压干燥制备了锰铈金属掺杂硅基气凝胶和磷钼钒杂多酸二氧化硅复合气凝胶。负载活性成分Pd后在苯酚氧化羰基化合成DPC中都表现出了比传统金属氧化物催化剂更好的催化活性。磷钼钒杂多酸二氧化硅载Pd催化剂(Pd负载量为1%)单程DPC收率最高可达13.7%,选择性98.7%。2.采用柠檬酸络合常压干燥法和环氧丙烷促凝冷冻干燥法制备了三种不同形貌的锰氧气凝胶载体。环氧丙烷促凝冷冻干燥法并添加表面活性剂TAA制备的锰氧化物气凝胶呈现自组装分层的5 nm微晶堆积的纳米花菜状多晶结构,并具有良好的量子尺寸效应。GC-MS测试结果显示环氧丙烷法反应后的副产物主要有1-氯-2-丙醇,1,2-丙二醇。三种载体应用于氧化羰基化合成DPC都有较好的催化效果,其中花菜状锰氧气凝胶无溶剂时DPC收率可达10.3%,选择性96.7%。3.以间苯二酚和甲醛为原料,前驱体中引入金属盐溶液,经常压干燥和炭化制备Mn/C、Mn-Ce/C两种金属炭基复合气凝胶。Mn-Ce/C气凝胶载体催化效果优于Mn/C气凝胶载体,当Mn,Ce总的理论质量分数为2%时,催化剂单程收率可以达到15.0%。4.考察了Mn-Ce/C复合气凝胶合成DPC最优化的条件为:反应总压力5 MPa、温度70℃、时间4 h。添加溶剂CH2Cl2 40 mL,DPC收率可提高到23.8%。重复使用后催化剂收率明显降低,活性组分Pd和载体的流失,活性位点Pd2+被还原成Pd0和吸附氧的减少是导致催化剂失活的三个主要原因。