武汉工程大学本科毕业(设计)论文
第4章 结果与讨论
4.1催化剂的表征
从红外光谱图中我们可以发现聚乙烯吡咯烷酮与CuCl络合物的羰基发生了偏移,从1659.94 减小到1655.06。
FIIR comperation1655.061660.341659.9440003500300025002000150010005000Wavenumbers(cm-1) 图4.1 红外光谱图
4.2催化剂的活性评价
4.2.1不同铜系化合物的催化活性
在甲醇液相氧化羰化合成DMC的反应中三种类型催化剂,实验结果见表3.1。
表4.1铜系化合物反应活性的比较
从表中我们可以看出,CuCl催化甲醇氧化羰化合成DMC的转化率最高,催化剂对产物DMC的选择性>99%。
4.2.2不同配体对CuCl络合的催化评价
众本论文首先考察了不同的配体与CuCl(摩尔比1:1)配合对甲醇液相氧化羰化合成碳酸二甲酯的影响。实验结果见表3.2。
8
武汉工程大学本科毕业(设计)论文 表4.2不同的配体对CuCl络合的催化活性评价
咪唑类化合物为一种有机碱,Cu+为软酸,两者易于络合形成络合物。 4.2.3 CuCl/phen/NMI催化体系
(1)1,10-菲啰啉与N-甲基咪唑的摩尔比对催化效果的影响
10catalytic performance8Methanol Yield/d201/41/31/21Mole Ratio of phen and NMI
图4.2 phen与NMI配体的配比对催化活性的影响
phen和 NMI均为常见的含氮配体,与金属离子形成配位键的能力很强,结果表明,改变phen和NMI的配比可以改变甲醇的转化率。
(2)反应机理探讨
[II]N4NCu2+COO2NNCH3CON[VII]NCu2+OHCuOH2+NNH2OCH3OHO2NCuNClCuN[I]NNCuN2++2+OCuO2+NNNCuN2+EtOCuEtO[V]2+NNNNCu2+EtOCuCO2+NNNCOOCuN2+NCu2+N6OCO[III]NNNCH3EtOEtOCOCuEtO2+CuCO2+NCuN+ClNNNCH3OHNNCH3NCuN[VI]2+OHCuOH2+NNDMCDMCNCOOCuN2+NCu2+OCONH2O+CO2[IV]
图 4.3 CuCl/phen/NMI体系催化机理图
9
武汉工程大学本科毕业(设计)论文
本论文只对甲醇氧化羰化合成碳酸二甲酯的催化体系CuCl/phenNMI进行初步的机理探讨。可能的机理见图5。
根据以上提出的机理,我们可以推出,当两种Schiff碱的配比为1:1时,实验结果应当为最佳,这与实验结果一致。
4.2.4聚乙烯吡咯烷酮与N –甲基咪唑不同摩尔比对催化效果的影响
结果表明聚乙烯吡咯烷酮与N –甲基咪唑的摩尔比为2:1时甲醇的转化率最高达到5. 6%,催化剂对DMC的选择性>99%。 4.3本章小结
通过筛选不同的铜化合物,从催化反应活性比较,结果表明CuCl的催化活性最高,同时双配体铜络合催化剂可进一步提高甲醇合成DMC的转化率,尤其是聚乙烯吡咯烷酮和N-甲基咪唑络合催化剂效果最明显。
10
武汉工程大学本科毕业(设计)论文
第5章 结论与建议
5.1结论
碳酸二甲酯不仅毒性小,而且工业应用极为广泛,是一种绿色化工产品。本文主要考察了不同Schiff碱助剂对(助剂:CuCl=1:1)对CuCl催化甲醇液相氧化羰化合成DMC催化性能的影响我们可以得到以下结论:
(1)在实验中通过对助剂的考察,结果表明N-甲基咪唑与CuCl络合制备的催化剂催化活性最高。
(2) 对于双配体络合CuCl催化体系,能进一步提高催化活性。 (3) 最佳的工艺条件是:温度A℃,反应压力为BMPa,反应时间Nh。
通过Schiff碱助剂络合CuCl可以很好的减缓对设备的腐蚀和提高了催化剂对生成DMC的选择性。 5.2建议
(1)由于我们运用的反应体系是间歇反应器,因此我们在反应中的O2的含量不能太高,否则会发生爆炸,后续继续补充气体,不易得到实际的O2的用量。因此建议运用连续反应釜。
(3)开发无氯的催化剂。
11
相关推荐: