论文部分内容阅读
金刚烷（Adamantane,简称AdH）是一种高度对称的笼状烃,具有独特结构和性质,在医药、高分子、表面活性剂、催化剂、照相感光材料等领域有广泛应用,因而被称为“新一代精细化学品原料”。传统的金刚烷制法有关环法、AlCl3异构化法、改进后的AlCl3异构化法、沸石分子筛催化异构化法等,虽然都取得一定收率,但都存在一些缺点,如反应步骤复杂、副反应多、腐蚀性及对环境造成影响等问题。为了克服这些缺点,本文以桥式四氢双环戊二烯（endo-TCD）为反应物、功能化微孔和中孔分子筛为催化剂,采用间歇法研究了金刚烷合成。 本文制备并评价了SZ/REY、SZ/USY和SZ/MCM-41等类型的分子筛催化剂,分别考察了它们催化异构化合成金刚烷的性能。 采用室温法,以正硅酸乙酯为硅源、十六烷基三甲基溴化铵为模板剂合成中孔分子筛MCM-41。然后以硝酸锆为锆源,分别对微孔分子筛REY、USY和中孔分子筛MCM-41进行功能化改性,相应制出分子筛型固体超强酸SZ/REY、SZ/USY和SZ/MCM-41。同时以硝酸锆为锆源,制出纯固体超强酸SZ。 以10%SZ/REY为催化剂,通过改变反应温度及氢气压力来合成金刚烷（催化剂质量/反应物质量=0.625,反应时间3小时）,探讨反应温度和氢气压力对异构化反应的影响。对于反应温度的影响,随着反应温度的升高,金刚烷收率和选择性都是先增加后减少,250℃时都出现最大值;对于氢气压力的影响,随着氢气压力的升高,金刚烷收率和选择性都是先增加后减少,1.5MPa时都出现最大值。因此优选反应温度250℃、氢气压力1.5MPa。 在250℃、1.5MPa（氢压）的条件下,分别采用SZ/REY、SZ/USY、SZ/MCM-41、SZ为催化剂合成金刚烷,并且分别考察了不同锆负载量对金刚烷收率和选择性的影响。结果表明,金刚烷收率和选择性随着锆负载量的增加而增加,表明较高锆负载量对金刚烷合成更有利。 从金刚烷收率最好的角度考虑,确定间歇法合成金刚烷的较佳反应条件为:催化剂20%SZ/MCM-41,催化剂质量/反应物质量=0.625、反应温度250℃、氢气压力1.5MPa、反应时间3小时。在此条件下得到endo-TCD转化率90.70%、