Al-MCM-41分子篩催化雙環(huán)戊二烯異構(gòu)及聚合反應(yīng)研究.pdf

1、高密度碳氫燃料具有密度大、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點，是提高飛行器航程和實現(xiàn)被動熱防護的重要燃料。為合成高密度燃料，本論文對Al-MCM-41分子篩催化雙環(huán)戊二烯（DCPD）的異構(gòu)及聚合反應(yīng)進行了研究。
　　考察了多種分子篩對橋式雙環(huán)戊二烯異構(gòu)及聚合反應(yīng)的催化活性，確定Al-MCM-41為最佳的異構(gòu)反應(yīng)催化劑。使用工業(yè)級Al-MCM-41作為催化劑，對反應(yīng)的條件進行了優(yōu)化。最佳的異構(gòu)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度140℃，催化劑用量15wt％，以十氫

2、萘作為溶劑，反應(yīng)物濃度25wt%，反應(yīng)時間為5h。在此條件下，endo-DCPD的轉(zhuǎn)化率為50.5%，exo-DCPD的選擇性為84.3%。在聚合反應(yīng)中，Al-MCM-41主要起到優(yōu)化產(chǎn)物構(gòu)型分布的作用，一是催化生成的exo-DCPD參與聚合反應(yīng)，二是催化聚合物TCPD異構(gòu)。在此基礎(chǔ)上提出了兩步法制備TCPD的工藝。
　　為了進一步提高Al-MCM-41異構(gòu)反應(yīng)活性，采用接枝法對Si-MCM-41進行改性，合成出了不同硅鋁比的Al

3、-MCM-41，并對其進行了ICP、FT-IR、NH3-TPD、XRD、27AlMASNMR、29SiMASNMR、BET、TGA等表征。探討了Al-MCM-41結(jié)構(gòu)和酸性對其催化活性的影響規(guī)律，確定弱L酸位是異構(gòu)反應(yīng)的活性位，而中強L酸則會催化[2+2]環(huán)加成反應(yīng)生成TeCPD。當(dāng)Al-MCM-41硅鋁比為8時，其異構(gòu)反應(yīng)的催化活性達到最大值，exo-DCPD的收率與工業(yè)級Al-MCM-41相比提高了42%。
　　采用堿處理法制