粒状MAO的制备及其催化窄分布聚醚合成的研究

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yiyucanqing
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本文在前人研究的基础上,进一步完善了新型乙氧基化催化剂镁铝复合金属氧化物(Mg/Al Complex Oxide,简称MAO)前躯体—镁铝水滑石(Hydrotalcites,HT)的制备工艺条件,提高了HT制备工艺的稳定性和重复性,并对制得的粉末HT进行造粒成型方面的研究,获得了粒状MAO催化剂,以MAO为催化剂,以正辛醇为起始剂合成了窄分布的聚醚类非离子表面活性剂,反应完成后催化剂可回收利用,催化活性维持较高的水平。同时还探讨了粉末MAO催化正辛醇乙氧基化反应的动力学内容,获得了动力学参数及反应活化能等数据。具体内容如下: 首先系统的考察了NaOH/(Mg+Al)、NaOH/NaCO3、晶化时间及滴加速率等因素对HT共沉淀合成工艺的影响,得到了一套较为完善、重复性较高的制备HT的工艺条件,获得的粉末HT通过添加造孔剂、加压成型及高温煅烧等工序加工成粒状MAO催化剂。在适宜工艺条件下,以正辛醇为起始剂,粒状MAO为催化剂合成聚醚产品,通过对产品的定量分析,计算出粒状MAO的最大活性为3.14g/5min,选择性为90%以上,目标产品的分子量分布达80%以上.同时还考察了粒状MAO的使用寿命,催化剂使用后经过洗涤、活化,重复使用三次催化活性和选择性没有明显下降,均维持较高的水平。 乙氧基化动力学的研究是围绕以粉末MAO为催化剂,以正辛醇为起始要环氧乙烷为单体的聚合反应进行的,通过测定乙氧基化转化率与时间的关系确定动力学研究的适宜阶段在70%以下。然后测定在几个不同温度下反应压力随时间的变化,作出LnP与时间t的曲线,并进行直线拟合,计算出155℃、160℃、165℃、170℃、175℃下的速率常数k,分别为0.2025min-1、0.2569 min-1、0.3168min-1、0.3529 min-1、0.4477 min-1。结合Arrhenius方程对Lnk和1/T进行关联,直线斜率即为反应的活化能,通过计算得出粉末MAO催化乙氧基化反应的活化能Ea为60.2 KJ/mol,稍高于以氢氧化钠为催化剂时的反应活化能(相同条件下实测值为50.2 KJ/mol)。
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