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本论文使用不同催化材料及改性方法对苯胺缩合合成二苯胺反应进行了探讨。从理论上对影响苯胺缩合合成二苯胺反应的催化剂和反应条件进行了选择和优化,并通过一些必要的物理表征手段,探讨了不同催化剂对苯胺缩合合成二苯胺具有不同效果的原因,以期得到催化性能更好的新型材料。
本文首先从催化剂比表面、平均孔径、孔分布的不同入手,采用HY型、ReY型、USY型、Hβ型、以及多种氧化铝等固体酸催化剂,对它们的催化活性和比表面,平均孔径,酸性进行了系统的评价和表征,找出了性能较好的催化剂—TCY101拟薄水铝石焙烧后形成的氧化铝。研究了焙烧温度对反应的影响,指出了550℃焙烧的氧化铝具有最高的催化活性,其L酸量也较多。其次在决定了采用TCY101作为催化剂主要组分之后,探讨了几种不同元素改性对苯胺缩合合成二苯胺催化剂反应性能的影响,找到了最佳的改性元素—F及其最佳含量,并进一步采用碱金属改性抑制强酸性中心,确定出最佳的改性金属Mg。通过小试试验发现催化剂具有较好的活性和稳定性,具有较好的工业应用前景。最后本文首次用H2SiF6改性焙烧的方法合成了一种新型催化剂并将其应用于苯胺缩合合成二苯胺反应的研究中。试验表明,这种方法制备的催化剂比单独加入F或Si对氧化铝进行改性,对苯胺缩合合成二苯胺反应具有更高的活性。苯胺转化率和二苯胺选择性分别达到36.7%和97%以上。随后,通过不同F含量探讨了H2SiF6改性中F含量对催化性能的影响,得出了最佳的F改性含量。最后,我们考察了不同pH值条件下制备出的催化剂反应性能,并使用相应的表征手段,探讨了H2SiF6改性氧化铝促进催化剂性能的机理。