錳氧八面體分子篩在合成碳酸二苯酯中的性能及制備成型研究.pdf

1、非均相復(fù)合氧化物載鈀催化劑用于氧化羰基化合成碳酸二苯酯反應(yīng),不僅可以使催化劑能夠重復(fù)使用,而且可以替代均相氧化還原助劑,對于開發(fā)綠色化工過程具有重要意義和應(yīng)用價值。
　　 本文對錳氧八面體分子篩載體在一步合成DPC中的性能進(jìn)行了研究,考察一系列影響反應(yīng)活性的因素,并采用金屬摻雜改性、酸堿改性、富氧氣氛焙燒方法調(diào)變催化劑的性能。發(fā)現(xiàn)了催化劑的活性與錳的平均氧化態(tài)和氧物種的分布的關(guān)聯(lián)性。酸堿改性和富氧氣氛焙燒對活性的提升作用不明顯,

2、而金屬摻雜改性能增加錳氧化物中Mn4+和吸附氧物種的含量,明顯促進(jìn)催化活性。Pb摻雜載體在焙燒處理后形成的Pb2-xMn8O16負(fù)載鈀催化劑,在合成實驗中DPC的收率可達(dá)到18.1％,是未摻雜催化劑活性的2倍。通過XPS表征技術(shù)探討了催化劑失活的可能原因,由于載體中晶格氧的遷移受到限制,導(dǎo)致催化循環(huán)鏈的斷裂,活性中心Pd2+被還原為Pd0。
　　 在超重力反應(yīng)器中通過高錳酸鉀和硫酸錳的氧化還原沉淀反應(yīng)快速制備出K-OMS-2一維

3、棒狀材料,發(fā)現(xiàn)在KAC-HAC體系中無法制備出所需材料,濃硝酸是反應(yīng)必需的誘導(dǎo)劑。確定了適宜的反應(yīng)條件為:旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)速1200r／min,反應(yīng)溫度100℃,在反應(yīng)過程中向反應(yīng)液中滴加340ml的濃硝酸,反應(yīng)時間2h就可制備出晶型完整的K-OMS-2。從SEM圖片可以看出,超重力法制備的K-OMS-2材料比傳統(tǒng)回流法的分散性更好。
　　 對OMS-2粉體材料的成型工藝進(jìn)行了探索。首先優(yōu)化篩選出性能優(yōu)良的單一助劑,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步考察

4、了活性炭和尿素對成型工藝的復(fù)配協(xié)同作用。研究發(fā)現(xiàn):添加單一助劑時,含有羧甲基纖維素鈉、淀粉、皂土、尿素的成型物表面形貌光滑,成型容易；含有皂土,硅溶膠、高嶺土助劑的成型物高溫耐受性好,在600℃下熱處理仍能保持形狀完整；加入不同助劑后對應(yīng)的成型載體的側(cè)壓強(qiáng)度的大小順序為:羧甲基纖維素鈉>皂土>硅溶膠>聚乙烯吡咯烷酮>活性炭>尿素>高嶺土。綜合結(jié)果分析得出,皂土是OMS-2粉體成型最適宜的單一助劑?；钚蕴孔鳛閺?fù)配助劑使用后,成型載體在外形