固体酸在催化应用中的一些探索:Ⅰ对苯二酚烷基化反应制备2-叔丁基对苯二酚;Ⅱ负载型Ga<,2>O<,3>催化下的丙烷脱氢制备丙烯的反应

来源 :复旦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lyre1981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本工作研究了两种比较有代表性的酸性介孔分子筛在对苯二酚烷基化反应中的催化活性和稳定性,还研究了一种具有特殊外表面结构的沸石在本反应中的应用。同时将催化剂的活性和稳定性与其结构性质进行关联,提出改进的方案,具体的内容如下: (1)研究了AlSBA-15介孔分子筛在对苯二酚烷基化反应中的应用,并与沸石(HY和HZSM-5)以及另一种介孔材料HAlMCM-41 进行比较,发现AlSBA-15在本反应中具有较高的活性,在150℃条件下反应4小时对苯二酚的转化率达到65%,TBHQ得率52%。对不同催化剂的结构和酸性质进行了表征,发现催化活性和催化剂表面中强酸性位的数量有密切关系。AlSBA-15 介孔分子筛在反应中的可重复利用性较差,在循环反应三次后活性降低到新鲜催化剂的1/3以下。 (2)研究了孔壁部分晶化的介孔分子筛MSU-S<,(BEA)>在对苯二酚烷基化反应中的应用,并对其结构和酸性质进行了比较细致的表征。催化剂表现出很高的催化活性,在在150℃条件下反应4小时对苯二酚的转化率达到65%,TBHQ得率76%,TBHQ得率54%。这可能是由于部分晶化的结构增强了催化剂的酸性,从而提高了烷基化反应的速率。MSU-S<,(BEA)>催化剂在可重复利用性上比AlSBA-15 催化剂有了很大的改进,其反应三次后产物TBHQ的得率只比新鲜催化剂降低10%,这可以归因于MSU-S<,(BEA)>催化剂部分晶化的孔壁使其结构具有比较高的热稳定性和水热稳定性,但是在反应再生循环中催化剂结构还是有一定程度的破坏。 (3)研究了具有特殊外表面结构的沸石MCM-49 在对苯二酚烷基化反应中的应用。对MCM-49的外表面半笼装结构中的酸性位进行了全面的表征,并将其与催化剂在烷基化反应中的活性进行了很好的关联,证明了沸石外表面半笼装结构中的酸性位是催化对苯二酚烷基化反应的主要活性位。MCM-49催化剂表现出和介孔材料相似的活性(对苯二酚转化率65%,TBHQ得率46%,反应条件同上),但是具有更高的稳定性,因为它具有完全晶化的骨架结构。关键词:对苯二酚,TBHQ,烷基化, AISBA-15,MSU-S<,(BEA)>,MCM-49,酸性中图分类号 064丙烯是一种重要的化工原料,全球范围内对丙烯的需求量非常大,而且呈逐年递增的趋势。我国是严重依赖丙烯进口的国家,在国内市场丙烯供不应求。丙烯的来源主要有三方面:蒸汽裂解、催化裂化和丙烷脱氢。由于前两种方法消耗石油,且反应温度高,能耗巨大,人们开始对相对廉价的丙烷脱氢技术感兴趣。 长期以来,人们研究丙烷脱氢主要集中在Cr<,2>O<,3>系列催化剂的纯脱氢和钒基催化剂及钼基催化剂的氧气氧化脱氢。1996年,有研究者提出用二氧化碳作为弱氧化剂进行丙烷氧化脱氢,并取得了较好的结果,作为主要的温室气体,二氧化碳的利用在生态学上也有一定的意义,因此丙烷在二氧化碳气氛中脱氢的研究逐渐吸引研究人员的注意。前期人们主要选择负载型Cr<,2>O<,3>催化剂进行研究,1998年,有研究者发现采用Ga<,2>O<,3>作为催化剂,二氧化碳可以明显促进乙烷脱氢。此后,虽有研究者将Ga<,2>O<,3>作为催化剂进行丙烷脱氢及丙烷在二氧化碳气氛中脱氢的研究,但人们对丙烷在Ga<,2>O<,3>型催化剂上的脱氢机理,以及二氧化碳在反应中的作用机理依然不清楚。本实验室已经在以往的工作中比较系统的研究了不同晶相的Ga<,2>O<,3>催化剂二氧化碳气氛下丙烷脱氢反应中的应用。基于此,本工作选取负载型Ga<,2>O<,3>作为丙烷脱氢催化剂,重点研究了二氧化碳气氛中丙烷脱氢行为,依据催化反应结果和催化剂的表征结果提出了丙烷在负载型Ga<,2>O<,3>催化剂上的脱氢机理及二氧化碳的作用机理。
其他文献
在网络媒体、手机媒体等新媒体的影响下,大学生的生活环境、思维模式都受到了一定的影响。其中包括有利于大学生发展的影响,也包括一些错误引导大学生思想观念的影响。为了正
这里有百年历史的板鸭,有被欧阳修誉为“珍果”的金桔,有闻名遐迩的汤湖镇泡温泉,还有被环保部命名为“国家级生态村”的石坑村。这里的故事千千万,美好的爱情传奇从来不缺。
随着超分子化学的不断发展,主客体化学和自组装体系被越来越多的科学工作者所熟知,其中阴、阳离子识别成为了主客体化学中的重要组成部分。近年来,在广大科学研究者的共同努力下
中波调幅广播发展至今已有百多年的历史,它是人类最早通过无线发射机和收音机向听众传送语言和音乐信息的。在我国,中波调幅广播和中华民族的命运紧紧联系在一起,它在战火纷
随着社会工业化进程的不断发展,水体污染带来了越来越严重的环境及生态问题,水污染问题日趋严重。因此,治理水污染的技术急需改进与提高。近年来,天然高分子因其具有种类多样、分布广泛、环境友好等优点而受到关注。使用廉价天然无机矿物材料作为水处理剂,在有效处理水污染的同时可大幅度降低成本。本文以资源丰富的黄土作为天然无机矿物质原料,采用高分子改性,制备具有高效吸附性能的复合物。并将其运用在废水处理中,以期获
电催化氧气还原是燃料电池中的关键过程。然而,氧还原反应(ORR)动力学过程非常迟缓,需高度依赖资源稀少和价格高昂的Pt系贵金属催化剂,这使得燃料电池成本一直居高不下,严重阻碍了氢动力燃料电池汽车实现大规模的商业化生产。因此,设计、开发低成本、高性能的非铂电催化剂替代Pt类催化剂催化氧还原反应(ORR)是成功实现燃料电池商业化的关键。碳基非贵金属催化剂被认为是最具潜力替代铂基催化剂的氧还原催化材料。
学位
水凝胶是一类亲水性高分子材料,拥有良好的生物相容性,能对离子强度、电场、pH值、光、温度、化学介质、机械应力等周围环境的细微改变做出相应的响应,使其发生可逆的连续或不连续的形状变化,即体积相变特征。关于这些智能水凝胶的研究,近年来引起了不少研究者的兴趣,并且已经在诸多领域得到了广泛的应用,如催化反应、生物医药、智能给药系统、组织工程材料、酶的固定、日常生活用品和农林业等方面。本论文在水凝胶制备的基
利用手性辅助试剂进行不对称合成是普遍使用的一种方法,在这些手性辅助试剂的发展过程中,噻唑硫酮类手性助剂是近年来发展最快的手性助剂之一,广泛应用于不对称烷基化反应、Aldo
本文介绍了稀土掺杂硅酸盐长余辉发光材料的独特性质及研究现状,简述了其发光的机理模型。介绍了常用的高温固相法、溶胶-凝胶法、燃烧法三种制备方法以及除弱光照明外的特殊应
期刊