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苯酚和环氧丙烷催化合成丙二醇苯醚的原子经济反应研究

作　者: 张永博
导　师: 蔡清海
学　校: 哈尔滨师范大学
专　业: 物理化学
关键词: Al2O3-MgO 四氧化三铁环氧丙烷丙二醇苯醚
分类号: O643.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 6次
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内容摘要

本文制备了Al2O3-MgO系列复合氧化物,应用XRD、SEM、FT-IR、BET等测试手段对Al2O3-MgO系列复合氧化物进行了表征。确定了其组成与结构。并将其作为催化苯酚和环氧丙烷合成丙二醇苯醚的原子经济反应的催化剂。实验结果表明,这种复合氧化物是一种性能优良的催化剂,它可以高效率地催化合成丙二醇苯醚。探讨了反应温度、反应时间、苯酚与环氧丙烷摩尔比以及催化剂的用量等反应工艺条件对反应的影响。确定了最佳的反应工艺条件为：反应温度为120℃,5h,催化剂用量1.5g,烷酚比1.5：1。在此条件下可以获得98.2%的转化率及99.3%的丙二醇苯醚选择性。探讨了催化剂重复使用性能,经重复四次后催化剂的活性基本未发生改变。说明此催化剂具有很好的重复利用性质。分析了催化剂合成方法与催化剂微观性质、催化性能之间的的关联,并提出了相应的碱性催化剂催化机理。为了更有利于催化剂与产物的分离,本文又制备了磁性粒子Fe304及磁性复合氧化物Al2O3-MgO-Fe3O4,对催化剂进行了XRD、BET、SEM、IR的表征,并用此催化苯酚和环氧丙烷合成丙二醇苯醚的原子经济反应。比较了不同负载量的磁性催化剂的催化性能,分析了催化剂合成方式以及反应条件的优化结果,得到最佳的反应条件为：反应温度为120℃,8h,催化剂用量3g,烷酚比1.5：1。在此条件下可以获得80.2%的转化率及88%的丙二醇苯醚选择性,催化剂重复使用四次后,催化剂的活性基本不变。并用磁铁进行了磁分离,分离效果十分出色。催化剂重复使用后,转化率基本不变。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第一章绪论  9-17
  1.1 丙二醇醚的概述  9-12
    1.1.1 丙二醇醚系列溶剂的简介  9-10
    1.1.2 丙二醇苯醚  10
    1.1.3 环氧丙烷合成法及其催化机理  10-12
  1.2 固体碱  12-13
    1.2.1 固体碱的分类及简介  12-13
    1.2.2 固体碱在催化反应中的应用  13
  1.3 磁性物质  13-15
    1.3.1 磁性物质和磁化  13-14
    1.3.2 铁氧体以及在催化领域中的应用  14-15
  1.4 本论文的设想与研究内容  15-17
第二章复合氧化物催化合成丙二醇苯醚  17-31
  前言  17
  2.1 实验部分  17-20
    2.1.1 药品和仪器  17-19
    2.1.2 催化剂的制备  19
    2.1.3 催化反应步骤和产物分析条件  19-20
  2.2 结果和讨论  20-30
    2.2.1 催化剂的表征及性质  20-22
    2.2.2 各种催化剂的催化性能  22-24
    2.2.3 反应条件对催化反应的影响  24-29
    2.2.4 反应的机理推断  29-30
  本章小结  30-31
第三章磁性载体负载复合物催化合成丙二醇苯醚的研究  31-40
  3.1 实验部分  31-33
    3.1.1 药品与仪器  31-32
    3.1.2 催化剂的制备  32
    3.1.3 催化反应步骤和产物分析条件  32-33
  3.2 结果与讨论  33-39
    3.2.1 催化剂的表征与讨论  33-35
    3.2.2 反应条件对催化反应的影响  35-38
    3.2.3 Al_2O_3-MgO-Fe_3O_4的负载比例  38
    3.2.4 催化剂的重复利用  38-39
  本章小结  39-40
结论  40-41
参考文献  41-44
攻读硕士学位期间完成的学术论文和专利  44-46
致谢  46

苯酚和环氧丙烷催化合成丙二醇苯醚的原子经济反应研究

内容摘要

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