Li 3 PO 4 、Au/Li 3 PO 4 制备及Li 3 PO 4 催化环氧丙烷异构化机理研究

发布时间：2021-10-15 10:39

　　烯丙醇是化学工业中重要的原料,广泛应用于甘油、医药、农药、香料等的生产。环氧丙烷异构化是生产烯丙醇最绿色化的一个工艺,所用催化剂为磷酸锂。由于采用实验表征方法,通过宏观现象推测催化机理,较为局限。所以本文采用密度泛函计算的方式从理论计算和微观尺度研究了磷酸锂催化环氧丙烷异构化机理。本文通过沉淀法制备了中空微球状Li3PO4催化剂,采用XRD、SEM、In-situ DRIFTS、BET等对催化剂的形貌和结构进行表征,并研究了其催化环氧丙烷异构化制备烯丙醇的催化活性。发现Li3PO4为β晶型,且具有两个较强的碱性位,其催化环氧丙烷异构化转化率可达到70%,选择性可达到82%,具有较好的催化活性。为研究Li3PO4催化剂与环氧丙烷间的作用机制,利用基于密度泛函（DFT）赝势方法的 Castep（Cambridge Sequential Total Energy Package）分别研究了环氧丙烷、烯丙醇、丙醛、丙酮在Li3PO4（001）表面的吸附,通过吸附前后分波态密度（PDOS）、Mulliken电荷以及环氧丙烷结构参数的变化分析了环氧丙烷与Li3PO4表面的电荷转移和相互作用。通过进... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．１?Ｌｉ，Ｐ０４的Ｘ射线衍射图??Ｆｉｇ．?３．１Ｔｈｅ?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ?ｏｆ?Ｌｉ？Ｐ０４??催化剂的形貌和比表面积是影响催化剂性能的因素之一

Ｆｉｇ．?３．２?Ｔｈｅ?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?Ｌｉ３Ｐ〇４??在催化坏氧丙烷异构化反应中催化剂的酸碱性对异构化产物的选择性有很大的影??响。采用＜：０２吸脱附研宄磷酸锂催化剂的碱性的结果如图３．３所示，从图中ｎｌ以看出，??Ｌｉ３Ｐ〇ｄＳ化剂有两个＜：〇２脱附峰，意味着催化剂冇两个碱性位点，１２０?°Ｃ代表弱的碱性??位点，而３２０?°Ｃ代表强的碱性位点，正是这些活性位点催化环氧内烷发生丫兄构化。??１００?２００?３００??Ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ?（°Ｃ?）??图?３．３?Ｌｉ３Ｐ０４?的?ＣＯ２－ＴＰＤ??Ｆｉｇ．?３．３?Ｔｈｅ?Ｃ０２－ＴＰＤ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?Ｌｉ３Ｐ０４??为史好的研究环氧丙烷在磷酸锂表面的吸附及相互作用，并探ｉＫ能的反／、Ｖ：屮间休??以及反应机理。本文通过原位漫反射红外研究了环氧丙烷在磷酸锂上的吸附。图３．４足??３２０?°Ｃ条件下环氧丙烷在磷酸锂上吸附的红外谱图，可以行出，环氧丙烷通入后，１７４６??１９??

图３．５环氧丙烷异构化装置??Ｆｉｇ．?３．５?Ａｐｐａｒａｔｕｓ?ｏｆ?ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ?ｏｘｉｄｅ?ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ??对磷酸锂催化环氧丙烷异构化制备烯丙醇的性能进行了?１０?ｈ的测试，结果如图３．６，??可以看出催化剂对烯丙醇的选择性可以稳定在８２％以上，环氧丙烷转化率山幵始的７０％??逐渐降低至６０％，并趋于稳定。??１．０??１．０??０．８?－?■—＿一？?－?０．８??■一????忠???ａ?ａ??０．６?－?？＇＇＇麵——■?－?０．６??＾?Ｃ??；＞?．２??荃?０．４?－?－?０．４?ｔ??—?＞??００?，?Ｃ??—Ｓｌｅｃｔｉｖｉｔｙ?Ｉ?Ｏ??〇．２?■?［―？—?Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｒａｔｅ｜＿?０．２?ＣＪ??０．０?＾?１?？?１?？?１?？?１?？?１?－?１?１?１?■?１?■?１?■?１?＊?０．０??０１２３４５６７８９?１０??Ｔｉｍｅ?（ｈ）??图３．６催化剂使用１０?ｈ的性能??Ｆｉｇ．?３．６?Ｔｈｅ?１０?ｈ?ｐｅｒｆｏｒｍａ

【参考文献】：
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本文编号：3437915