本文關(guān)鍵詞：Keggin型雜多化合物的制備及催化性能的研究

  更多相關(guān)文章： 雜多化合物 負(fù)載 催化劑氧化 催化酯化 乙酸環(huán)己酯 苯酚

【摘要】：乙酸環(huán)己酯是無色或略帶淡黃色的透明液體,具有香蕉、櫻桃、蘋果等水果香味,揮發(fā)性很大,常被廣泛的應(yīng)用于食品行業(yè)和化妝品香精工業(yè)配料中,可作為涂料、油漆等的溶劑,也可進(jìn)一步作為大分子合成的中間體。傳統(tǒng)的合成方法所用催化劑是液體強酸,雖然催化效果顯著,但是會腐蝕設(shè)備,對環(huán)境也會造成極大的破壞,所以開發(fā)綠色環(huán)保的催化劑是發(fā)展的趨勢所在。苯酚簡稱酚,可作為防腐劑和消毒劑,在工業(yè)上,苯酚的用途很廣,是有機合成的重要原料,用于制造酚醛樹酯、雙酚A、尼龍-66等。當(dāng)前合成苯酚主要采用的方法是異丙苯法,該方法步驟較多,并且會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物丙酮,但是市場對丙酮的相對需求沒有對苯酚的需求量大,再加上丙酮具有很大的揮發(fā)性,會導(dǎo)致資源的浪費和環(huán)境的污染,因此尋找一條經(jīng)濟、綠色環(huán)保的合成路線近年來備受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。雜多化合物是一類環(huán)境友好的新型多功能綠色催化劑,因其催化活性高、選擇性好、反應(yīng)條件溫和以及不腐蝕設(shè)備等優(yōu)點,且兼具酸性和氧化還原性的固體雙功能催化劑,在催化和材料化學(xué)研究領(lǐng)域中受到研究者們的廣泛重視。本文采用鉬取代磷鎢酸(H_3PW_(12-n) Mon·XH_2O)、Ni H_2PMo11VO40/Ti O_2為催化劑,分別用于環(huán)己醇與冰乙酸制乙酸環(huán)己酯、苯制苯酚的工藝路線進(jìn)行研究。主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)系列鉬取代磷鎢酸催化合成乙酸環(huán)己酯的研究合成了系列鉬取代磷鎢酸(H_3PW_(12-n) Mon·XH_2O)催化劑,并且通過FT-IR,X-射線衍射儀對所合成的催化劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。將該系列鉬取代磷鎢酸(H_3PW_(12-n) Mon·XH_2O)催化劑用于環(huán)己醇與冰乙酸制乙酸環(huán)己酯的反應(yīng)中,考察了催化劑、溫度、溶劑用量以及反應(yīng)時間和催化劑量等對反應(yīng)活性的影響,并對反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明:當(dāng)n=3時,即H_3PW9Mo3O40的催化活性最高,在最優(yōu)條件下,乙酸環(huán)己酯的酯收率可達(dá)93.06%。(2)Ni H_2PMo11VO40/Ti O_2催化氧化苯制苯酚的研究在雜多酸催化劑制備的基礎(chǔ)上,合成了雜多酸催化劑的鎳鹽Ni H_2PMo11VO40,并對其進(jìn)行負(fù)載制備負(fù)載型的催化劑Ni H_2PMo11VO40/Ti O_2,載體為活化處理的Ti O_2。對負(fù)載前的雜多酸鹽,活性載體Ti O_2和負(fù)載后的負(fù)載型催化劑作了相應(yīng)的表征,釩取代的雜多酸鎳鹽具有明顯的Keggin型結(jié)構(gòu),結(jié)合X-射線和紅外表征分析可得出負(fù)載型的催化劑中Ni H_2PMo11VO40在活性載體Ti O_2上分散的相對比較均勻。負(fù)載后的多相催化劑Ni H_2PMo11VO40/Ti O_2與對應(yīng)的雜多酸鹽Ni H_2PMo11VO40相比較,BET表面積有所增大。本著綠色化學(xué)的理念,為了實現(xiàn)更加經(jīng)濟、綠色環(huán)保的合成路線,本論文以對環(huán)境無毒無害的H_2O_2為氧化劑,且以冰乙酸為溶劑,Ni H_2PMo11VO40/Ti O_2為催化劑,苯氧化制苯酚為反應(yīng)模型,考察了催化劑用量、氧化劑用量以及反應(yīng)溫度等對苯氧化反應(yīng)的影響,并對反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明:負(fù)載量35%的Ni H_2PMo11VO40/Ti O_2催化劑在氧化苯制苯酚的反應(yīng)中,表現(xiàn)了最高的催化活性,且催化性能比較溫和,苯酚選擇性可達(dá)到100%,在最佳條件下,苯酚的收率可達(dá)13.99%,該負(fù)載型的催化劑重復(fù)使用四次之后,催化性能降低的不是很明顯。所以催化劑Ni H_2PMo11VO40/Ti O_2可以作為一種苯制備苯酚的高效多相催化劑。
【關(guān)鍵詞】：雜多化合物 負(fù)載 催化劑氧化 催化酯化 乙酸環(huán)己酯 苯酚
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-31
• 1.1 乙酸環(huán)己酯的研究意義11-12
• 1.1.1 乙酸環(huán)己酯的研究進(jìn)展11-12
• 1.2 苯酚的研究進(jìn)展12-21
• 1.2.1 傳統(tǒng)苯酚生產(chǎn)技術(shù)簡介12-14
• 1.2.2 苯酚產(chǎn)需現(xiàn)狀及市場分析14
• 1.2.3 一步法氧化苯制苯酚14-20
• 1.2.4 展望20-21
• 1.3 多金屬氧酸鹽21-29
• 1.3.1 雜多酸的結(jié)構(gòu)及組成21-22
• 1.3.2 雜多酸的制備方式22-23
• 1.3.3 雜多酸的優(yōu)點23-24
• 1.3.4 雜多酸催化劑的催化性能24-26
• 1.3.5 均相催化劑的多相化26-29
• 1.4 本論文預(yù)計工作29-31
• 第2章 Keggin型雜多酸催化劑的制備及表征31-36
• 2.1 前言31
• 2.2 實驗部分31-33
• 2.2.1 實驗試劑和藥品31-32
• 2.2.2 催化劑的制備32-33
• 2.2.3 催化劑的表征33
• 2.3 結(jié)果與討論33-35
• 2.3.1 釩單取代磷鉬酸的表征33-34
• 2.3.2 鉬單取代磷鎢酸的表征34-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 鉬取代磷鎢酸催化劑的制備及其催化性能研究36-45
• 3.1 前言36-37
• 3.2 實驗部分37-38
• 3.2.1 主要儀器及試劑37
• 3.2.2 Keggin型鉬取代磷鎢酸催化劑的合成37
• 3.2.3 Keggin型鉬取代磷鎢酸催化劑的表征37-38
• 3.2.4 乙酸環(huán)己酯的合成38
• 3.2.5 產(chǎn)物分析方法38
• 3.3 結(jié)果與討論38-43
• 3.3.1 催化劑表征分析38-40
• 3.3.2 反應(yīng)條件對環(huán)己醇與冰乙酸酯化反應(yīng)的影響40-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 第4章 活性Ti O_2負(fù)載Keggin型雜多酸鎳鹽催化氧化苯制苯酚45-55
• 4.1 前言45-46
• 4.2 試驗部分46-48
• 4.2.1 主要儀器及試劑46
• 4.2.2 負(fù)載型雜多酸鎳鹽的制備46-47
• 4.2.3 苯酚的制備47
• 4.2.4 產(chǎn)物的分析方法47-48
• 4.2.5 催化劑的表征48
• 4.3 結(jié)果與討論48-54
• 4.3.1 催化劑的表征分析48-50
• 4.3.2 催化劑對反應(yīng)的影響50
• 4.3.3 反應(yīng)時間的影響50-51
• 4.3.4 反應(yīng)溫度的影響51-52
• 4.3.5 催化劑負(fù)載量的影響52
• 4.3.6 催化劑用量的影響52
• 4.3.7 H_2O_2加入量的影響52-53
• 4.3.8 反應(yīng)溶劑對苯氧化制苯酚的影響53-54
• 4.3.9 催化劑的重復(fù)使用次數(shù)54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-64
• 致謝64-65
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表學(xué)術(shù)論文65

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅海南;;雜多化合物的應(yīng)用[J];科技信息;2009年29期

2 單永奎;周宏立;劉宗緒;;鉬釩硅雜多化合物組成分析的研究[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;1987年04期

3 徐學(xué)勤,單永奎,劉宗緒,王恩波;雜多化合物中鉬硅的定量測定[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;1990年01期

4 許林,王恩波;雜多化合物的應(yīng)用[J];自然雜志;1992年04期

5 王升富，孫蓮，曾百肇，周性堯;雜多化合物在分析化學(xué)中的應(yīng)用[J];化學(xué)通報;1996年07期

6 鄧謙,蔡鐵軍,彭振山,李大塘,張志鋒,鐘邦克;多孔金屬片載雜多化合物膜的催化性能[J];催化學(xué)報;2000年05期

7 何則強,張平民,高孝恢,熊利芝;雜多化合物應(yīng)用研究新進(jìn)展[J];湖南化工;2000年06期

8 婁振寧,王淑坤;硒的雜多化合物的研究進(jìn)展[J];廣東有色金屬學(xué)報;2003年02期

9 吳娟;鎢鉬雜多化合物及其用途[J];光譜實驗室;2005年05期

10 任春霞;李越湘;;光化學(xué)合成缺位型α-9-硅鎢雜多化合物及其性質(zhì)研究[J];泰山學(xué)院學(xué)報;2008年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 朱萬春;劉慶波;王振旅;吉定豪;王國甲;;負(fù)載化雜多化合物催化劑上異丁烷的選擇氧化[A];第十三屆全國催化學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

2 杜曉迪;王敬平;牛景楊;;一種新型的有機-無機雜多化合物的合成與晶體結(jié)構(gòu)[A];中國化學(xué)會第二十五屆學(xué)術(shù)年會論文摘要集（下冊）[C];2006年

3 童霞;吳聞;吳慶銀;閆文付;;取代型Keggin結(jié)構(gòu)鍺系雜多化合物的合成與導(dǎo)電性能研究[A];第十二屆固態(tài)化學(xué)與無機合成學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

4 王玉曉;王亞權(quán);;雙缺位雜多化合物催化環(huán)己烯環(huán)氧化研究[A];第九屆全國化學(xué)工藝學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

5 王永凈;張漢輝;黃長滄;陳義平;孫瑞卿;;兩種含鉍的雜多化合物的光譜研究[A];全國第13屆分子光譜學(xué)術(shù)報告會論文集[C];2004年

6 吳丹;王睿;趙大傳;于慧;趙海霞;;具有吸附分解NOx功能的多酸催化新體系制各與評價[A];第三屆全國工業(yè)催化技術(shù)及應(yīng)用年會論文集[C];2006年

7 韓占剛;高元哲;胡長文;;基于Keggin結(jié)構(gòu)陰離子支撐的新型雜多化合物[Cu_4(DF)_4(H_2O)_2(SiW_(12)O_(40))]·2H_2O[A];中國晶體學(xué)會第四屆全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議學(xué)術(shù)論文摘要集[C];2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王娟;稀土雜多化合物抗乙型肝炎病毒的研究[D];吉林大學(xué);2014年

2 馬薇;雜多化合物—分子篩雜化材料的制備、表征及催化性能研究[D];北京化工大學(xué);2011年

3 李凱歌;負(fù)載型雜多化合物和多組分金屬氧化物催化劑的制備及選擇氧化性能研究[D];吉林大學(xué);2014年

4 薛瑩雪;修飾型雜多化合物的合成_表征及催化性能研究[D];吉林大學(xué);2013年

5 張艷紅;乙烷選擇氧化制乙酸和乙醛雜多化合物催化劑的研究[D];天津大學(xué);2005年

6 井淑波;雜多化合物的合成、性質(zhì)研究及其在環(huán)己烷氧化反應(yīng)中的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋斐斐;有機—雜多化合物催化劑的制備及其酯化反應(yīng)性能研究[D];鄭州大學(xué);2015年

2 劉爽;Keggin型雜多化合物催化降解有機污染物的反應(yīng)機理研究[D];東北電力大學(xué);2016年

3 何江華;含鈦雜多化合物的合成與性質(zhì)研究[D];東北師范大學(xué);2002年

4 莫少芬;一些含碲雜多化合物的研究[D];蘭州大學(xué);2007年

5 閆雪花;某些含碲雜多化合物的研究[D];蘭州大學(xué);2008年

6 李家其;系列鉬釩磷雜多化合物的合成及催化氧化作用研究[D];湖南師范大學(xué);2005年

7 趙欣;幾種鉬系二元雜多化合物的合成與表征[D];蘭州大學(xué);2007年

8 許美（石羨）;摻雜過渡金屬、稀土元素雜多化合物的合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)[D];福建師范大學(xué);2004年

9 余雅琴;稀土鑭鉬釩磷四元雜多化合物、混配型鑭鉬釩雜多化合物的合成、表征與催化性能研究[D];福建師范大學(xué);2001年

10 陳硯美;鹵素介質(zhì)中雜多化合物的合成與表征[D];蘭州大學(xué);2006年

，

本文編號：1001705