基于纳米钯选择性催化苯酚加氢反应的研究

来源 :南京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:txj8u5yhb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环己酮是医药、涂料和染料等精细化学品的重要中间体。环己酮的制备主要有环己烷氧化法和苯酚加氢法。目前,环己酮工业制备主要依靠环己烷空气氧化法,此方法虽然成本低,但是反应需要较高反应条件,且易产生较多副产物、难分离导致选择性降低。苯酚选择性加氢也是制备环己酮重要的生产技术之一。本论文制备了两种负载型纳米钯催化剂,该催化剂可以高效选择性催化加氢苯酚及其衍生物得到相应的酮类产物。催化剂经过简单分离和干燥,可以进行多次回收利用,并且催化剂的活性没有降低。本论文具体研究内容如下:  论文采用浸渍法制备了以多孔离子共聚物为载体,金属Pd为活性中心的Pd/PICP催化剂。该载体材料是通过四甲基胍与乙烯基苄氯制得胍盐单体,然后与二乙烯基苯共聚、CO32-离子交换后得到载体。然后通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和N2吸附-脱附分析(BET)等一系列表征对催化剂进行分析。结果表明:金属钯颗粒均匀分散在材料表面上。反应前的催化剂的粒径为1-2 nm,回收5次后的催化剂粒径稍有增大为3-5 nm。材料PICP具有较大的比表面和孔体积分别为648 m2/g和1.49 mL/g,而负载金属后的催化剂Pd/PICP比表面积和平均孔体积稍有降低分别为635 m2/g和1.41 mL/g,因此,少量Pd(2 wt%Pd)的负载对于该材料的表面性质影响不大。  论文研究了以Pd/PICP为催化剂选择性催化苯酚加氢制备环己酮为模板反应,考察了催化剂不同载体、反应温度、反应溶剂以及反应时间等等对反应活性和环己酮选择性的影响。确定了最佳的反应条件:在0.1 MPa H2下,n(Pd)∶n(苯酚)=1∶200,反应温度80℃,反应时间10h,溶剂水1 mL,苯酚的转化率达到100%和环己酮的选择性达到97%。并且适当的改变最优化的条件可以适用于一系列不同的酚类衍生物,反应均可以得到较高的酮产率。另外,催化剂可以简单的分离后重复使用,且活性保持不变。  论文还研究了新型的磷钨酸咪唑类离子液体嫁接在二氧化硅上,将金属钯负载在离子液体功能材料上得到Pd/SiO2-IL[PW12O40]催化剂。通过环境扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和N2吸附-脱附分析(BET)等一系列表征。结果表明:负载后催化剂具有较大比表面积和孔体积分别为198 m2/g和0.54 mL/g,平均孔径为105 nm。同时催化剂均匀分散与载体表面。该催化剂用于苯酚选择性加氢反应可以得到较好的活性和选择性。最佳反应条件为:在0.1 MPa H2下,n(Pd)∶n(苯酚)=1∶50,反应温度80℃,反应时间12h,溶剂水2 mL。在最优反应条件下,一系列带有不同官能团(包括-CH3,-C(CH3)3,-NO2等基团)的芳基酚类化合物均可以高效率的转化成相应的芳香酮类化合物。反应后溶液经过电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)分析发现反应后溶液中存在金属钯原子存在,说明金属钯的流失导致催化剂的活性降低,致使催化剂循环使用性能一般。
其他文献
该文研究以湿相转化法制备致密皮层非对称气体分离膜,用于脱除天然气中CO.从成膜体系的凝固介质着手,选择具有一定结构特点的水、甲醇、乙醇和异丙醇为凝固介质,研究与CA-丙
会议
会议
会议
学位
该论文的研究目的是建立一种崭新的用单克隆抗体检测血清中心肌肌钙蛋白I(TroponinI,TnI)含量来诊断心肌梗塞的新方法.选择肌钙蛋白I作为研究对象,是因为肌钙蛋白I有着极强的
会议
会议
该文以天然高分子化全物—壳聚糖为原料,研究了影响絮凝剂配制、保存的因素.在此基础上探讨了低均分子量壳聚糖的制备方法,如HO法及γ射线法等,研究了影响低均分子量壳聚糖制
会议