CuO x 和CuO x /碳纳米管催化丙烯氧气直接环氧化反应研究
发布时间：2021-02-02 09:46
环氧丙烷（PO）是一种非常重要的基本有机化工原料。工业上制取环氧丙烷的两种方法中氯醇法严重污染环境,Halcon共氧化法存在产生大量联产品的问题。使用氧气为氧化剂进行丙烯环氧化反应制取环氧丙烷因其原子利用率高、环境友好、价格低廉引起人们的广泛重视,同时也是选择氧化领域最具挑战性的反应之一。在本论文中,首先利用液相还原法制备了无负载型纳米CuOx催化剂,重点考察了 N2气氛下预处理温度对丙烯环氧化反应性能的影响。研究结果表明当预处理温度为300 ℃时环氧化活性最高,反应温度为150 ℃时,丙烯转化率为0.13%,PO选择性为30%。XRD结果表明在N2气氛不同温度预处理的CuOx由Cu和Cu20组成,而且两者相对含量几乎保持不变。随着N2预处理温度的升高,催化剂的粒径大小逐渐增大,当CuOx的粒径大小为41 nm时表现出最佳的丙烯环氧化活性,表明CuOx的粒径大小是影响丙烯氧气环氧化反应的重要因素。NaC]和KAc的修饰不利于环氧丙烷的生成。对于CuOx碳纳米管（CNT）系列催化剂,沉积沉淀法合成的催化剂环氧化活性明显优于浸渍法,不同气氛下预处理和不同的预处理温度都会影响反应活性。在N2...
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－］氯醇法制备环氧丙烷的生产过程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｃｈｌｏｒｏｈ＼＇ｄｒｉｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｏｘｉｄｅ??工业上法之，此，经
宁夏大学硕士学位论文?第一章绪论??善，所以目前世界上釆用双氧水直接氧化（ＨＰＰＯ）法生产的环氧丙烷约占世界总产量的］．５％⑴－叫??丙烯与其他的绿色氧化剂Ｎ２０或者０２反应虽还处于实验研宄阶段但也取得了不俗的成果，为丙??烯环氧化领域的发展做出了贡献。下面内容以丙烯环氧化中最常用的Ｎ２０和０２为氧化剂来介绍??丙烯氧气反应制环氧丙烷的研宄进展。??－
化剂经ＫＣ１改性后，Ｐ０成为主要的氧化产物，ＰＯ选择性在８０％，丙烯转化率在３．３％。在后续??的研宄中他们考察了硼元素对碱性离子修饰的ＦｅＯｘ／ＳＢＡ－］５催化剂结构的影响作用，从添加??和不添加硼元素的环氧化活性数据中可以发现，在Ｂ－Ｋ＋－１?ｗｔ％?ＦｅＣＶＳＢＡ－１５催化剂上得到较好??的丙烯环氧化催化效果，丙烯的转化率是８．９％时得到Ｐ０的选择性为６８％。他们通过表征发现，??硼元素的引入可以降低催化剂的路易斯酸性，防止铁物种在ＳＢＡ－１５上的团聚，从而有利于Ｐ０??的生成。Ａｎｄｒｅａｓ?Ｒｅｉｔｚｍａｎｎ［：！３＇２４］研宄小组在ＣｓＯｘ／ＦｅＯｙ／ＳｉＣｈ催化剂上研宄了丙烯和＂ＮｂＯ环氧化反??应、相应氧化产物的分布和动力模型研宄，他们认为丙烯和Ｎ２〇环氧化反应得到的副产物较多，??Ｐ０选择性低的原因是由于生成的Ｐ０发生了异构化反应，并且会有部分高分子产物（ＨＭＰ）生??成＝：Ｂａｒｔ?Ｍｏｅｎｓ和Ｊａｃｏｂｓ等制备了?Ｒｂ；；Ｓ〇４改性的ＦｅＯｘ－ＳｉＯ；！催化剂并用于丙稀和Ｎ２Ｏ环氧化??反应当中，在０．１％的Ｆｅ／Ｒｂ２Ｓ０４／Ｓｉ０２?（Ｒｂ／Ｆｅ?＝?９）催化剂上和适当的反应条件下，得到Ｐ０的选择??性为７６％时，丙烯的转化率为９．１％。反应进行１８０?ｍｉｎ后，催化剂有失活现象，他们认为在反应??过程部分有机产物会覆盖到催化剂表面形成积炭进而导致该催化剂失活。他们还认为四配位Ｆｅ??物种是环氧化活性中心，助剂Ｒｂ２Ｓ０４会改变催化剂的结构，提高氧化铁的分散性以及中和了催??化剂表面的部分路易斯酸性（ｆｅ性条件会加速环氧丙烷的分解）从而提高ＰＯ的选择性。在Ｆｅ基催??化剂上他们认为的丙烯和Ｎ２０的丙烯环氧化反应网
【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧丙烷生产工艺的发展现状[J]. 刘波,张晓莉,赵丽,王琪,王芸. 当代化工. 2016(02)
[2]我国环氧丙烷生产及发展趋势解析[J]. 于春梅,史广明. 石油化工技术与经济. 2015(03)
[3]第一章:催化活性中心/活性相概念的认知[J]. 辛勤,李焕巧. 工业催化. 2015(10)
[4]环氧丙烷生产技术分析与比较[J]. 李剑. 合成技术及应用. 2011(02)
[5]环氧丙烷生产技术及市场综述[J]. 张健,谢妤,牛志蒙. 化工科技. 2010(03)
[6]以一氧化二氮或氧气为氧化剂的丙烯环氧化催化反应[J]. 王野,朱文明,张庆红. 催化学报. 2008(09)
[7]Cu/SiO2催化剂上丙烯在空气中的直接环氧化反应[J]. 鲁继青,罗孟飞,李灿. 催化学报. 2004(01)
[8]中国地区氧化亚氮排放量及其变化的估算[J]. 王少彬,苏维瀚. 环境科学. 1993(03)
本文编号：3014494
【文章来源】：宁夏大学宁夏回族自治区 211工程院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－］氯醇法制备环氧丙烷的生产过程??Ｆｉｇ．?１－１?Ｔｈｅ?ｃｈｌｏｒｏｈ＼＇ｄｒｉｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｏｘｉｄｅ??工业上法之，此，经
宁夏大学硕士学位论文?第一章绪论??善，所以目前世界上釆用双氧水直接氧化（ＨＰＰＯ）法生产的环氧丙烷约占世界总产量的］．５％⑴－叫??丙烯与其他的绿色氧化剂Ｎ２０或者０２反应虽还处于实验研宄阶段但也取得了不俗的成果，为丙??烯环氧化领域的发展做出了贡献。下面内容以丙烯环氧化中最常用的Ｎ２０和０２为氧化剂来介绍??丙烯氧气反应制环氧丙烷的研宄进展。??－
化剂经ＫＣ１改性后，Ｐ０成为主要的氧化产物，ＰＯ选择性在８０％，丙烯转化率在３．３％。在后续??的研宄中他们考察了硼元素对碱性离子修饰的ＦｅＯｘ／ＳＢＡ－］５催化剂结构的影响作用，从添加??和不添加硼元素的环氧化活性数据中可以发现，在Ｂ－Ｋ＋－１?ｗｔ％?ＦｅＣＶＳＢＡ－１５催化剂上得到较好??的丙烯环氧化催化效果，丙烯的转化率是８．９％时得到Ｐ０的选择性为６８％。他们通过表征发现，??硼元素的引入可以降低催化剂的路易斯酸性，防止铁物种在ＳＢＡ－１５上的团聚，从而有利于Ｐ０??的生成。Ａｎｄｒｅａｓ?Ｒｅｉｔｚｍａｎｎ［：！３＇２４］研宄小组在ＣｓＯｘ／ＦｅＯｙ／ＳｉＣｈ催化剂上研宄了丙烯和＂ＮｂＯ环氧化反??应、相应氧化产物的分布和动力模型研宄，他们认为丙烯和Ｎ２〇环氧化反应得到的副产物较多，??Ｐ０选择性低的原因是由于生成的Ｐ０发生了异构化反应，并且会有部分高分子产物（ＨＭＰ）生??成＝：Ｂａｒｔ?Ｍｏｅｎｓ和Ｊａｃｏｂｓ等制备了?Ｒｂ；；Ｓ〇４改性的ＦｅＯｘ－ＳｉＯ；！催化剂并用于丙稀和Ｎ２Ｏ环氧化??反应当中，在０．１％的Ｆｅ／Ｒｂ２Ｓ０４／Ｓｉ０２?（Ｒｂ／Ｆｅ?＝?９）催化剂上和适当的反应条件下，得到Ｐ０的选择??性为７６％时，丙烯的转化率为９．１％。反应进行１８０?ｍｉｎ后，催化剂有失活现象，他们认为在反应??过程部分有机产物会覆盖到催化剂表面形成积炭进而导致该催化剂失活。他们还认为四配位Ｆｅ??物种是环氧化活性中心，助剂Ｒｂ２Ｓ０４会改变催化剂的结构，提高氧化铁的分散性以及中和了催??化剂表面的部分路易斯酸性（ｆｅ性条件会加速环氧丙烷的分解）从而提高ＰＯ的选择性。在Ｆｅ基催??化剂上他们认为的丙烯和Ｎ２０的丙烯环氧化反应网
【参考文献】：
期刊论文
[1]环氧丙烷生产工艺的发展现状[J]. 刘波,张晓莉,赵丽,王琪,王芸. 当代化工. 2016(02)
[2]我国环氧丙烷生产及发展趋势解析[J]. 于春梅,史广明. 石油化工技术与经济. 2015(03)
[3]第一章:催化活性中心/活性相概念的认知[J]. 辛勤,李焕巧. 工业催化. 2015(10)
[4]环氧丙烷生产技术分析与比较[J]. 李剑. 合成技术及应用. 2011(02)
[5]环氧丙烷生产技术及市场综述[J]. 张健,谢妤,牛志蒙. 化工科技. 2010(03)
[6]以一氧化二氮或氧气为氧化剂的丙烯环氧化催化反应[J]. 王野,朱文明,张庆红. 催化学报. 2008(09)
[7]Cu/SiO2催化剂上丙烯在空气中的直接环氧化反应[J]. 鲁继青,罗孟飞,李灿. 催化学报. 2004(01)
[8]中国地区氧化亚氮排放量及其变化的估算[J]. 王少彬,苏维瀚. 环境科学. 1993(03)
本文编号：3014494
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