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有机硅化合物兼具有机和无机材料的优良性质,应用广泛。甲基氯硅烷是制备有机硅产品最重要的单体,是有机硅工业的基础和支柱,其中二甲基二氯硅烷单体的需求量最大。直接合成法目前是该单体最经济的合成途径。实际生产中,催化剂对直接合成法的反应性能影响很大;目前,有机硅领域应用最广泛的催化剂为Cu-Cu2O-CuO三元催化剂。本研究系统考察了液相合成法中实验条件对目的产物的影响。研究发现,液相合成过程中,实验温度、老化时间、溶剂类型等条件对Cu及其氧化物材料的粒径、形貌及Cu-Cu2O两相组成有显著影响。本研究将所得Cu及其氧化物材料进行了相关表征,并用作模型主催化剂催化直接合成反应生产二甲基二氯硅烷,考察了催化剂粒径、形貌及Cu-Cu2O两相组成对直接合成反应的影响。研究发现:(1)所制样品粒径范围内,催化剂粒径对硅粉转化率影响不大,约为12%;目的产物选择性则随催化剂粒径增大而逐渐降低,3种Cu2O催化剂上的二甲基二氯硅烷选择性分别为86.48%,80.65%和74.31%。硅粉表面以催化剂颗粒为中心发生了辐射状刻蚀消耗,且随催化剂粒径增大,反应积碳生成量增加;(2)3种形貌催化剂上的二甲基二氯硅烷选择性分别为73.94%,78.09%和83.89%,目的产物选择性升高;硅粉转化率升高,分别为14.5%,16.0%和23.6%。当催化剂形貌为片状时,反应中形成的Cu3Si活性相更加均一,缓解了局部热点情况,使反应积碳量下降,M2选择性升高;(3)纯Cu相和纯Cu2O相催化直接合成反应时,目的产物选择性差异较大,分别为51.5%和69.6%;硅粉转化率约为24%,相差不大。当催化剂为Cu-Cu2O混合组分时,M2选择性随Cu2O含量的增多不断升高,当Cu含量为15.7%时,硅粉转化率最高可达35%。Cu和Cu2O两相间存在协同催化作用,且两相均一度越高,协同作用越明显。