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碳酸二苯酯(DPC)是生产聚碳酸酯(PC)的主要原料,采用先进的技术和环境友好的新工艺生产高质量、低成本的碳酸二苯酯已引起广泛关注。氧化羰基化法利用苯酚、CO、O<,2>为原料一步合成DPC,以工艺流程短、低污染、原料成本低的特点,日益成为国内外研究的热点。目前的研究多数采用均相催化氧化羰基化合成DPC,为了克服均相催化剂回收、产品后续分离困难等问题,本文着Ⅱ艮于新型高效负载型催化剂氧化羰基化合成DPC的研究。
以霍加拉特剂、不同类型的活性炭及分子筛为载体,利用等体积浸渍法制备了一系列负载型催化剂,重点考察了载体、主剂与助剂的配比、负载量、活化温度及催化剂用量等对催化剂反应性能的影响。通过实验发现以霍加拉特剂为载体的催化剂具有较好的活性,且该催化剂适宜的Pd/Co比为1/7(摩尔比),PdCl<,2>的负载量为3﹪左右,催化剂活化温度为600℃左右(陈化时间13h),催化剂用量1为宜(原料苯酚80mmol)。
使用上述催化剂,考察温度、时间、压力等不同工艺条件及氢醌、四丁基溴化铵对DPC收率的影响。实验确定适宜的工艺条件为:反应温度100℃左右,压力6.0MPa(O<,2>比例占总压15﹪),反应时间6h,TBAB/Pd摩尔比为30/1左右,H<,2>BQ/Pd摩尔比为40/1左右。在此条件下,DPC收率达到38.7﹪。
采用EDS、SEM表征手段考察了催化剂各组分含量及表面形貌,采用EDS分析可知反应前后催化剂中的Pd、Co、Mn比例变化不大,说明催化剂活性组分比较稳定,有利于催化剂的重复性使用:而原载体上的Cu流失较严重使得催化剂寿命降低,这将不利于催化剂的重复使用,必须补充Cu才能重复使用催化剂。利用扫描电镜观察催化剂表面形貌,发现霍加拉特剂作为载体本身的金属分布比较均匀。将PdCl<,2>负载于霍加拉特剂上时,晶粒略有变大,组分吸附在载体表面,使得催化剂表面更加致密。