ZnO及MgO助剂对甘油与苯胺气相合成3-甲基吲哚的Cu/γ-Al 2 O 3 催化剂的作用

发布时间：2022-07-20 16:42

　　3-甲基吲哚作为一种重要的吲哚衍生物,由于其独特的结构与性质,可合成多种有重要用途的化合物,在工业、医药及农业等领域有着广泛的应用。以苯胺和生物质基甘油为原料催化合成3-甲基吲哚,既满足绿色化学理念,又能降低成本,是目前制备3-甲基吲哚的最佳路径。本论文以性能优异的γ-Al₂O₃为载体、金属铜为活性组分,主要研究了ZnO和MgO助剂对苯胺和甘油气相催化合成3-甲基吲哚的Cu/γ-Al₂O₃催化剂的作用。采用分步等体积浸渍法将助剂ZnO和MgO先后担载到Cu/γ-Al₂O₃上,制备铜基催化剂,并在常压气固相反应装置中进行催化反应。通过X射线衍射、H₂-程序升温还原、NH₃-程序升温脱附、热重分析等表征手段研究催化剂的作用机制。研究结果表明,Zn O的加入虽然不利于Cu在载体表面的分散,但有助于CuO还原成金属铜,并且能够减少催化剂的中强酸中心数,从而抑制积碳的生成。Cu/γ-Al₂O_... 

【文章页数】：50 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
1 文献综述与论文设想
    1.1 3-甲基吲哚概述
        1.1.1 3-甲基吲哚的物理性质
        1.1.2 3-甲基吲哚的化学性质
        1.1.3 3-甲基吲哚的用途
    1.2 3-甲基吲哚的合成方法
        1.2.1 液相法制备3-甲基吲哚
        1.2.2 气相法制备3-甲基吲哚
    1.3 ZnO及碱土金属氧化物作为助剂的应用
    1.4 论文设想
2 实验部分
    2.1 实验药品及试剂
    2.2 实验仪器和设备
    2.3 催化剂的制备
        2.3.1 Cu/γ-Al_2O_3催化剂的制备
        2.3.2 Cu/γ-Al_2O_3-ZnO催化剂的制备
        2.3.3 Cu/γ-Al_2O_3-ZnO-MgO催化剂的制备
    2.4 催化反应
    2.5 催化剂再生
    2.6 产物分析
    2.7 催化剂表征
        2.7.1 X射线衍射(XRD)
        2.7.2 氢气程序升温还原(H2-TPR)
        2.7.3 氨气程序升温脱附(NH3-TPD)
        2.7.4 热重-差热(TG-DTA)
3 ZnO助剂对Cu/γ-Al_2O_3催化剂的作用
    3.1 ZnO含量对Cu/γ-Al_2O_3-ZnO催化剂性能的影响
    3.2 Cu/γ-Al_2O_3-ZnO催化剂表征
        3.2.1 H_2-TPR
        3.2.2 XRD
        3.2.3 NH_3-TPD
    3.3 催化剂失活的探究
        3.3.1 TG-DTA
        3.3.2 XRD
    3.4 实验条件的优化
        3.4.1 Cu担载量对Cu/γ-Al_2O_3-ZnO催化剂性能的影响
        3.4.2 还原条件的优化
        3.4.3 反应条件的优化
    3.5 本章小结
4 MgO助剂对Cu/γ-Al_2O_3-ZnO催化剂的作用
    4.1 MgO含量对Cu/γ-Al_2O_3-ZnO-MgO催化剂性能的影响
    4.2 Cu/γ-Al_2O_3-ZnO-MgO催化剂表征
        4.2.1 H_2-TPR
        4.2.2 XRD
        4.2.3 NH_3-TPD
    4.3 催化剂失活的探究
        4.3.1 TG-DTA
        4.3.2 XRD
    4.4 实验条件的优化
        4.4.1 还原温度对Cu/γ-Al_2O_3-ZnO-MgO催化剂性能的影响
        4.4.2 反应温度对Cu/γ-Al_2O_3-ZnO-MgO催化剂性能的影响
        4.4.3 反应混合气流速对Cu/γ-Al_2O_3-ZnO-MgO催化剂性能的影响
    4.5 催化剂再生
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3664356