【摘 要】
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乙醇是常见的基础化工产品,也是一种清洁环保的石油替代燃料。在我国推广车用乙醇汽油的趋势下,煤经合成气制乙醇有望弥补生物乙醇因原料瓶颈和规模生产等造成的供应缺口问题。合成气经二甲醚(DME)羰基化制乙酸甲酯(MA)、再经MA加氢制乙醇,是一条反应条件温和、绿色环保的新兴路线。对于关键步骤DME羰基化反应,金属改性的丝光沸石(MOR)具有更优的催化性能,但活性的金属物种及其促进机制仍存在争议。本论文围
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乙醇是常见的基础化工产品,也是一种清洁环保的石油替代燃料。在我国推广车用乙醇汽油的趋势下,煤经合成气制乙醇有望弥补生物乙醇因原料瓶颈和规模生产等造成的供应缺口问题。合成气经二甲醚(DME)羰基化制乙酸甲酯(MA)、再经MA加氢制乙醇,是一条反应条件温和、绿色环保的新兴路线。对于关键步骤DME羰基化反应,金属改性的丝光沸石(MOR)具有更优的催化性能,但活性的金属物种及其促进机制仍存在争议。本论文围绕Ag改性HMOR催化剂,通过调变MOR中Ag物种的价态和位置,力图对活性物种进行准确辨识和归属。
首先,为探讨Ag物种价态对催化性能的影响,通过改变Ag负载量、调控还原温度和进一步NH4Cl后处理,制备了三组具有不同Ag0/Ag+比的Ag-HMOR催化剂。TEM、XPS、COFTIR和UV-Vis等结果表明随着Ag负载量的增加,Ag物种从Ag+离子逐步团聚为小尺寸Ag团簇再到大尺寸Ag颗粒。结合催化性能评价,确定了尺寸适宜的零价Ag物种(Agnδ+,Agm)对DME羰基化具有促进作用,为反应的金属活性物种。
其次,为确定Ag落位对催化性能的影响,采用晶种诱导的水热晶化法和两步浸渍法设计并制备了不同Ag落位的催化剂(即Ag@HM和Ag/HM-out)。结合TEM、XPS、CO-IR、UV-Vis等表征,证明了Ag@HM和Ag/HM-out样品的Ag物种均以Ag0为主。前者Ag存在于分子筛的孔道中,后者Ag则主要位于分子筛的外表面。通过对比不同Ag落位催化剂的性能,确定了封装在HMOR孔道内的Ag0物种对DME羰基化反应具有促进作用。为该催化体系探究金属与Br?nsted酸的协同促进机制提供了指导。
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三甘醇二异辛酸酯是一种新型耐寒环保增塑剂,在合成橡胶、粘结剂、涂料、密封材料等领域具有广泛的用途。然而三甘醇二异辛酸酯传统生产工艺中存在产品收率低、选择性差、后处理流程复杂及环境污染等问题。为解决上述问题,本文采用硫酸化氧化锆固体酸催化剂,在测定了三乙二醇与2-乙基己酸的酯化反应动力学及热力学数据的基础上,提出反应精馏法合成三甘醇二异辛酸酯的新工艺,通过与传统生产工艺流程的对比,评估了新工艺在节省
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