合成邻苯基苯酚的铜基催化剂催化性能的研究

发布时间：2017-09-19 09:36

  本文关键词：合成邻苯基苯酚的铜基催化剂催化性能的研究

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【摘要】：邻苯基苯酚(OPP)是一种重要的精细化工产品,在热稳定剂、医药、印染助剂和杀菌防腐剂等领域均有着广泛的应用。在工业领域,环己烯基环己酮(CHCH)制备邻苯基苯酚均采用贵金属为活性组分,因此邻苯基苯酚制备的成本较高,以非贵重金属为替代组分有重要的意义。本文以非贵金属为活性成分,目标在于提高非贵金属催化剂的活性和稳定性。本文首先改变Cu/Ni比,采用共沉淀法制备Cu/Ni/Mg/Al类水滑石催化剂前体,焙烧还原后得到一系列催化剂。从SEM的图像中可以得出,少量Ni的引入会形成规整的水滑石结构且OPP选择性会提高,Cu:Ni:Mg:Al摩尔比为2：0.5：3.5：2时选择性可达最高的72.47%。继续引入Ni,催化剂稳定性则会提高,Cu:Ni:Mg:Al摩尔比为1.5：1：3.5：2时,反应6小时后稳定性最佳,OPP选择性达到了59.37%。改变Al/Zr比,采用共沉淀法制备Cu/Mg/Al/Zr催化剂前体,焙烧还原后得到目标催化剂。实验表明,Zr的引入可以改变Cu纳米粒子的粒径,适量Zr的引入会减小Cu纳米粒子粒径,提高Cu的表面分散性,其催化性能也更好。同时当Cu:Mg:Al:Zr的摩尔比为2.5：3.5：1.5：0.5时,催化剂的强酸性位所占比例也最高,其OPP选择性达到最高的85.85%,但稳定性却没有明显的改善。反应后的Cu纳米粒子会发生团聚,因此减缓铜纳米粒子的团聚是接下来研究的重点。以碳纳米管为载体,用浸渍法分别在管内和管外负载活性金属盐溶液,还原后即可得到相应催化剂。管外负载的催化剂初始活性较高,最高能达到51.89%,但稳定性差。而管内负载催化剂初始活性差,但稳定性好,6小时以内可以稳定在35%-50%的范围内。但该方法和共沉淀法相比,其催化剂活性相差较大。
【关键词】：邻苯基苯酚 铜基催化剂 共沉淀法 类水滑石 碳纳米管 浸渍法
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第一章 绪论7-22
• 1.1 邻苯基苯酚简介7
• 1.2 邻苯基苯酚的生产工艺7-14
• 1.2.1 分离残渣法7-8
• 1.2.2 化学合成法8-9
• 1.2.3 环己酮二聚物脱氢催化制OPP研究概况9-14
• 1.3 水滑石材料的特点及应用14-16
• 1.3.1 水滑石材料结构组成14-15
• 1.3.2 水滑石材料的特性15-16
• 1.3.3 水滑石材料在催化方面的应用16
• 1.4 碳纳米管(CNTs)的特点及应用16-18
• 1.4.1 碳纳米管的结构组成16-17
• 1.4.2 碳纳米管在催化方面的应用17-18
• 1.5 碳纳米管负载型催化剂制备18-21
• 1.5.1 浸渍法19-20
• 1.5.2 共沉淀法20
• 1.5.3 液相还原法20
• 1.5.4 气相沉积法20-21
• 1.6 本论文的研究内容21-22
• 第二章 实验部分22-31
• 2.1 实验试剂与设备22-24
• 2.1.1 实验试剂22
• 2.1.2 实验设备与仪器22-24
• 2.2 催化剂的制备24-25
• 2.2.1 Cu/Mg/Al类水滑石的制备24-25
• 2.2.2 Cu/Mg/Al催化剂的制备25
• 2.3 催化剂催化性能评估25-26
• 2.4 产物的分析26-27
• 2.5 催化剂的表征27-31
• 2.5.1 X射线衍射(XRD)27-28
• 2.5.2 场发射扫描电镜(SEM)28
• 2.5.3 热重(TG-DTG)28
• 2.5.4 傅立叶红外光谱(FT-IR)28-29
• 2.5.5 透射电子显微镜(TEM)29
• 2.5.6 高倍透射电子显微镜(HRTEM)29
• 2.5.7 化学吸附仪29-30
• 2.5.8 物理吸附仪30-31
• 第三章 Ni取代Cu对Cu/Mg/Al催化剂催化性能的影响31-41
• 3.1 催化剂的制备31-32
• 3.2 类水滑石催化剂前体表征32-35
• 3.2.1 XRD32
• 3.2.2 FT-IR32-33
• 3.2.3 SEM33-35
• 3.3 类水滑石催化剂焙烧后表征35-36
• 3.3.1 XRD35
• 3.3.2 FT-IR35-36
• 3.4 Cu/Ni/Mg/Al催化剂的催化性能36-39
• 3.5 本章小结39-41
• 第四章 Zr引入对Cu/Mg/Al催化剂催化性能的影响41-62
• 4.1 不同Zr含量催化剂的制备41
• 4.2 催化剂前体的表征41-45
• 4.3 催化剂焙烧还原后的表征45-56
• 4.4 催化剂的表现56-60
• 4.5 本章小结60-62
• 第五章 多壁碳纳米管为载体负载Cu的催化研究62-68
• 5.1 碳纳米管负载型催化剂的制备62-65
• 5.1.1 碳纳米管预处理62-64
• 5.1.2 碳纳米管外部负载64-65
• 5.1.3 碳纳米管内部负载65
• 5.2 内部和外部负载的催化活性65-67
• 5.3 本章小结67-68
• 结论68-69
• 参考文献69-76
• 致谢76-77
• 攻读学位期间发表的学术论文和专利目录77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 缪应纯;侯能帮;翟忠标;;合成条件对Pt负载γ-Al_2O_3催化剂在邻苯基苯酚合成中催化性能的影响[J];河北化工;2007年09期

2 李敏;崔\~;;纳米催化剂研究进展[J];材料导报;2006年S1期

3 王德堂;周立雪;冷士良;吴昊;肖先举;;高粘度苯基苯酚甲醛树脂的固体酸催化法合成新工艺研究[J];化工时刊;2006年08期

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本文编号：880889