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随着锂离子电池产量增大,碳酸甲乙酯(EMC)作为一种优良的新型锂离子电池电解液的溶剂,其合成和应用就越来越得到人们的重视.在几种合成EMC的方法中,碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯(DEC)酯交换合成EMC是一条很有发展前途的合成工艺路线.
本研究以DMC和DEC为原料,通过酯交换反应合成EMC.
本文首先对不同的传统酯交换催化剂和分子筛催化剂进行了筛选.ZnCl<,2>催化DMC和DEC酯交换合成EMC反应表现出了较高的目的产物收率,以其为催化剂时适宜反应条件:常压,催化剂用量为0.005mol,DMC、DEC用量均为0.1mol,反应温度104℃,反应12h时,碳酸甲乙酯的收率可达43.2﹪.通过对不同氧化物及负载型氧化物催化剂的筛选,MoO<,3>/Al<,2>O<,3>催化剂具有优良的催化性能.Mo负载量对DMC和DEC酯交换反应的性能有明显影响.Mo负载量为6﹪的MoO<,3>/Al<,2>O<,3>催化性能最好,DEC转化率44.1﹪,EMC收率41.25﹪.MoO<,3>在载体上的存在状态对MoO<,3>/Al<,2>O<,3>的活性有较大影响.单层分散或无定型的MoO<,3>有助于目的产物的生成,晶相MoO<,3>导致催化剂活性的下降.MoO<,3>活性中心在高比表面积载体上的分散促进了催化剂活性的提高.MoO<,3>负载型催化剂的催化活性与载体的酸性强弱密切相关.中强酸中心有利于目的产物MEC的生成.L酸中心是MoO<,3>/Al<,2>O<,3>催化DMC和DEC酯交换合成MEC反应的活性中心.通过BET、XRD、NH<,3>-TPD 和IR吡啶吸附表征分析得出MoO<,3>-SnO<,2>/Al<,2>O<,3>催化剂的催化性能与负载的Mo、Sn的存在状态以及催化剂表面的酸性有关.Sn元素与Mo元素的协同作用有利于提高目的产物MEC的收率.