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碳酸丙烯酯(PC)具有低毒、污染小的特点,是优异的溶剂和化工产品,在多个领域都具有广泛的应用前景。随着世界环保意识增强,PC的生产与应用受到了国内外的重视,拥有巨大的吸引力和市场潜力。尿素醇解法具有成本低廉,条件温和,副产物可再利用,生产安全性好,经济效益显著等优点,具有较强的竞争力。本文分别制备了介孔复合金属氧化物和磁性负载型催化剂,对催化剂制备过程及催化剂用量、原料摩尔比、反应时间、反应温度等因素对尿素醇解合成PC的影响进行考察,结合SEM、TEM、BET、FT-IR、XRD和TG-DSC等对催化剂进行了表征,具体工作如下:(1)在尿素醇解合成PC反应中,单一金属氧化物催化剂中,MgO的催化效率最高;复合金属氧化物催化剂中,镁锌复合金属氧化物催化性能最佳。(2)以模板法和水热法制备的具有介孔结构的镁锌复合金属氧化物催化剂用于催化合成PC反应。在金属原子比n(Mg2+):n(Zn2+)=4:1,烘箱温度180℃,焙烧温度500℃的条件下制备的介孔镁锌复合金属氧化物催化活性最高,催化效率高于普通的镁锌复合金属氧化物。使用该催化剂,在催化剂质量分数1.5%,n(PG):n(尿素)=2.5:1,反应时间为3 h,反应温度190℃的最佳反应条件下,PC收率可达93.01%。通过表征分析,该催化剂为由片状立方体堆积而成,颗粒尺寸均匀,粒径约20μm的球体颗粒,比表面积为76.577 m2/g,孔容为0.3402 cm3/g,平均孔径为12.4715 nm,具有明显的介孔结构。(3)以模板法和溶胶-凝胶法制备了具有磁性的多孔SiO2/Fe3O4载体,采用浸渍法制备了制备了负载型磁性氧化镁催化剂。以硝酸镁为前驱体,MgO负载量为25%,600℃下焙烧制备的催化剂在催化合成PC反应中催化效果最好。催化剂磁响应性能比较好,回收方便。在该催化剂上,合成PC最优条件为:催化剂质量分数1.0%,n(PG):n(尿素)=2:1,反应时间为3 h,反应温度180℃,此时,PC的收率达到89.49%。通过表征分析,催化剂载体为粒径约400 nm,尺寸均匀的球体,Fe3O4粒子表面包覆的SiO2具有介孔结构,载体的比表面积为866.196 m2/g,孔容为0.1259cm3/g,平均孔径为3.417 nm,比表面积较大,孔径大小也合适,有利于负载活性组分和提高催化效率;MgO负载在载体的SiO2表层,且高度分散。