基于絲光沸石的新型傅氏烷基化催化劑的制備與表征.pdf

1、傅氏烷基化在有機(jī)化學(xué)中是一類很重要的反應(yīng)。此類反應(yīng)中,芐基醇或者芐基氯與苯或其他芳香族化合物的芐基化反應(yīng),可以用來制備二苯甲烷及其衍生物,這類有機(jī)分子在醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)和精細(xì)化工中是很重要的化合物。芐基化反應(yīng)通常是在液相中進(jìn)行的,所使用的催化劑往往是均相催化劑,從而引起了環(huán)境污染和催化劑難以重復(fù)利用等弊端。為了解決這些問題,本文針對多相催化劑進(jìn)行了研究。
　　首先,在水熱條件下以硅酸粉末為硅源合成了低硅鋁比的微孔絲光沸石。并通過酸堿處理制

2、備出介孔的絲光沸石(H-M-Mor),并進(jìn)行了X-射線粉末衍射(XRD),N2吸附以及掃描電子顯微鏡(SEM)的表征。隨后以H-M-Mor為基礎(chǔ)通過離子交換的方法制備了含鐵的多級孔絲光沸石(Fe-M-Mor),其在苯與芐基氯的反應(yīng)中展現(xiàn)了較高的催化活性,其速率常數(shù)是Fe-Mor的10倍。并且Fe-M-Mor在數(shù)次重復(fù)使用后,催化活性沒有明顯的下降。
　　為了構(gòu)建環(huán)境友好型化學(xué),又以一種Si/Al為15的商業(yè)硅鋁絲光沸石為基礎(chǔ),通過

3、連續(xù)的合成后處理制備了硅鋁多級孔絲光沸石。并進(jìn)行了XRD,N2吸附,SEM,TEM,29SiMASNMR,27AlMASNMR,傳質(zhì)系數(shù)測量的表征。XRD結(jié)果表明處理過程中并沒有破壞絲光沸石的長程有序性,而N2吸附,SEM,TEM等結(jié)果證明了多級孔的形成。苯與芐基醇的烷基化反應(yīng)顯示,酸處理的絲光沸石HMORA的反應(yīng)速率常數(shù)是微孔樣品的6倍,而通過連續(xù)的酸-堿-酸處理得到的多級孔絲光沸石HMORA(0.2)-30A展現(xiàn)出了最高的活性,其反

4、應(yīng)速率常數(shù)是本體樣品的15倍,也是酸處理樣品和酸堿處理樣品的2倍。結(jié)合各種分析結(jié)果表明,多級孔絲光沸石催化活性的顯著提升應(yīng)歸因于其具有更多易接近的活性中心和更豐富的介孔。
　　最后,為進(jìn)一步研究不同分子對傅氏烷基化的影響,選用分子尺寸更大的對二甲苯和均三甲苯與芐基醇進(jìn)行反應(yīng)。結(jié)果表明隨著分子尺寸的增大,硅鋁多級孔沸石分子篩的催化活性逐漸降低,而使用介孔孔容更大的HMORA(0.5)-30A催化此反應(yīng),活性得到了明顯的提升,說明在傅