论文部分内容阅读
本文是建立在肉桂醛在氢氧化钠碱性水解的基础上,通过氢氧化锂和活性炭改变碱性环境,研究了两种物质对反应体系及苯甲醛得率的影响,考察了活性炭对水解反应级数和活化能的影响,评价了活性炭对反应体系主要组分的吸附行为,并对反应过程做了初步分析,主要研究内容和结果如下：(1)首先对肉桂醛在氢氧化钠和氢氧化锂两种碱性水解体系进行了气相和紫外检测,并根据检测结果对反应体系主要组分进行了定性定量分析。依据检测结果得出：与氢氧化钠体系相似,氢氧化锂体系中也主要是由苯甲醛、肉桂醛和5-苯基-2,4-戊二烯醛(PPDA)三组分组成。两种碱性水解体系中,反应液中苯甲醛、肉桂醛和PPDA浓度在前30 min变化明显,30 min后三组分浓度变化较为缓慢,肉桂醛的浓度随着时间的推移而降低,苯甲醛和PPDA的浓度随着时间的增加而增加,而后者的浓度变化较为缓慢。(2)研究了活性炭对不同碱性水解体系的影响,分别对不同时间反应物和水蒸气蒸馏馏出液进行了检测。结果表明：活性炭参与的反应没有新物质生成,活性炭不同程度提高了氢氧化钠和氢氧化锂体系中肉桂醛的转化率,促进了苯甲醛的生成。(3)开展了活性炭对天然苯甲醛合成的优化研究,分别从活性炭材质、用量、添加时间和反应体系温度四个方面研究了两种碱性水解反应的最佳条件：分析纯的活性炭粉末对于苯甲醛得率的提高效果最优。选择在开始阶段加入活性炭。少量的活性炭最大可使氢氧化钠体系中苯甲醛的得率从50.2%提高到59.5%,氢氧化锂体系中苯甲醛的得率从54.7%提高到63.2%,本文研究所选的肉桂醛与AR活性炭粉末的最佳质量比为60：1。活性炭对反应速率的影响随着温度的升高而降低,80℃下苯甲醛得率最高。(4)分别研究了活性炭对氢氧化钠和氢氧化锂两种体系动力学的影响,结果表明：活性炭最大可使氢氧化钠水解反应的活化能从52.7降低到49.3 kJ·mol-1,使氢氧化锂水解反应的活化能从51.8降低到47.0kJ·mol-1。(5)最后考察了活性炭对肉桂醛和苯甲醛混合溶液的吸附行为,得出：采用Langmuir等温线吸附模型描述较好,活性炭对肉桂醛的最大吸附常数为1.2842 h-1,苯甲醛为1.4262h-1。活性炭对肉桂醛和苯甲醛的吸附动力学过程可以用准二级模型进行很好的描述。