固体酸催化剂的研究及在甲酚异丁烯烷基化反应中的应用

来源 :广东工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a1a1b1b1ccddee
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
间甲酚是合成农药、抗氧剂、染料、维生素E、香料、医药的重要原料,混甲酚与异丁烯烷基化反应是目前分离纯化间对甲酚制备高纯间甲酚重要方法,间甲酚烷基化产物通过“反烃化”获得纯度95%以上的间甲酚,对甲酚烷基化产物2-叔丁基对甲酚广泛的应用于表面活性剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂的生产,2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)已经有220多种用途,在酚类抗氧剂中占主导地位。传统烷基化反应以环境污染严重的液体酸作催化剂,随着环保要求的提高,研究环境友好且催化活性高、催化寿命长、工业成本低的固体酸催化剂取代液体酸催化剂是实现“绿色化学”的主要途径,攻克固体酸催化剂活性低、寿命短、价格高的缺陷是目前研究的重要目标。  本论文以甲酚与异丁烯的反应为研究对象,探索强酸型阳离子交换树脂、HUSY、HZSM-5、磺化活性炭四种催化剂的最佳制备条件与最优催化条件,进一步考察催化剂的催化活性、催化寿命、催化产品酸度。对催化剂进行比表面积与孔径分布、X-射线粉末衍射、扫描电镜、差热-热重、傅里叶变换红外光谱、氨气吸附程序升温脱附,透射电镜表征,研究催化剂的制备及作用机理。  具体结果如下:  1.强酸型阳离子交换树脂QHXY-1催化剂在甲酚与异丁烯烷基化反应具有较高的催化活性,但是其催化寿命只有4次,同时会出现磺酸基脱落,导致产品酸度过高,发生反烃化反应。  2. HUSY催化剂在甲酚与异丁烯烷基化反应具有较高的催化活性,且催化剂较为稳定,酸脱落速度缓慢,产品酸度符合要求,但是其催化寿命只有5次。对新鲜HUSY和失活HUSY进行BET、FTIR、XRD、NH3-TPD表征,发现分子筛催化剂失活的主要原因有两方面,一方面是甲酚及其产物堵塞孔道导致失活,另一方面催化剂酸流失,酸量下降,孔道堵塞是催化剂失活的主要原因,酸流失对催化剂失活的影响较为轻微。  3. ZSM-5分子筛在NH4NO3溶液浓度0.5mol/L、离子交换温度80℃、离子交换时间8h、焙烧温度500℃、焙烧时间4h的改性条件下制备的HZSM-5在甲酚与异丁烯烷基化反应具有较高的催化活性,且催化剂较为稳定,酸脱落速度缓慢,产品酸度符合要求,其催化寿命为8次,对ZSM-5和HZSM-5进行BET、FT-IR、XRD、SEM、TG-DSC、NH3-TPD表征,结果显示,改性后的HZSM-5硅铝比增大,酸量与酸强度显著提高,改性没有破坏ZSM-5的孔道结构、表面形貌及晶型结构。  4.活性炭在磺化温度150℃,磺化时间12h的磺化条件制备的磺化活性炭在甲酚与异丁烯烷基化反应具有优异催化活性,催化寿命能达到15次,但催化剂出现磺酸基脱落,导致产品酸度过高,对活性炭和磺化活性炭进行BET、FT-IR、XRD、SEM、TG-DSC、NH3-TPD表征,结果显示,磺化活性炭的磺酸基的负载量很大,有未干燥水分残留在孔道中,因此比表面积及孔容大幅度减小,同时磺化过程改变了活性炭的晶型结构及孔道结构。
其他文献
会议
由于钢结构具有良好的延展性与稳定性,具有强度高、自重轻的优点,已经在建筑行业中得到了广泛的应用。然而,如果发生火灾,钢结构会在大火中迅速升温而失去承载强度、变形断裂、最终塌落。通过把钢结构防火涂料涂覆于钢结构的表面,平时可以起到装饰美化的作用,一旦偶遇火情,防火涂料会迅速膨胀,对钢结构起到隔热保护的作用,进而防止钢结构在火灾中迅速升温而失去强度,挠曲变形而塌落。在钢结构防火涂料中,超薄膨胀型钢结构
本文以聚乙二醇(PEG)与甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)为原料,N-甲基吡咯烷酮为溶剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂,合成了聚氨酯预聚物(PU)。通过测定预聚物中-NCO基团的含量,讨论了反应温
随着经济的不断发展,水污染问题日益严重,开发出新型高效的絮凝剂来控制水污染具有重要意义。复合絮凝剂作为一种新型高效的絮凝剂,能够结合单一絮凝剂的优点,现已成为絮凝剂研究
会议