蒎烯二聚—加氢反应合成高品质生物基燃料的研究

发布时间：2021-06-05 18:22

　　与日俱增的环境危机和化石燃料枯竭等问题迫使人们寻求绿色、清洁的可再生能源。近年来,生物基燃料由于其密度、稳定性以及体积热值高引起广泛的关注。本论文以可再生的蒎烯为原料。通过筛选、设计、合成及优化新型催化剂,绿色高效催化蒎烯二聚加氢反应,得到潜在的生物基燃料—蒎烯二聚加氢产物,并对其燃料性能进行了初步研究。本论文研究成果主要包括以下几个方面:1.三氟化硼乙醚催化蒎烯二聚反应的研究通过对路易斯酸和质子酸的筛选,发现三氟化硼乙醚在催化蒎烯二聚反应时拥有较高的活性与选择性。当以BF3·OEt2为催化剂,CH2Cl2为溶剂,反应2 h时,二聚体产率可达到55.54%。二聚体加氢后得到蒎烯二聚加氢产物,经检测其燃烧热值与现有航空燃料四氢双环戊二烯相当。2.B-Al-MCM-41催化β-蒎烯二聚反应性能的研究采用水热法合成了双原子掺杂的介孔催化剂B-Al-MCM-41,并对催化剂进行FI-IR、XRD、N2-吸附脱附、NH3-TPD、透射扫描电镜等表征,结果表明:催化剂具有高度有序的介孔结构,催化剂具有两个协同的酸性位点B和Al,在催化β-蒎烯选择性二聚反应时展现出比B-MCM-41和Al-MCM-... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    研究背景
    1.1 可再生能源
    1.2 高品质燃料的国内外研究现状
    1.3 萜烯二聚加氢产物作为高品质燃料的研究现状
    1.4 蒎烯简介
    1.5 蒎烯的原料来源
    1.6 蒎烯异构及聚合反应研究进展
        1.6.1 蒎烯的异构反应
        1.6.2 蒎烯的二聚反应
        1.6.3 蒎烯聚合反应的研究
    1.7 蒎烯聚合反应机理
    1.8 酸性催化剂
        1.8.1 离子交换树脂催化剂
        1.8.2 分子筛催化剂
        1.8.3 酸性黏土催化剂
        1.8.4 液体酸性催化剂
    1.9 介孔分子筛MCM-41 催化剂
        1.9.1 直接在合成中引入杂原子
        1.9.2 负载型MCM-41 催化剂
    1.10 研究目的及研究内容
第二章 三氟化硼乙醚催化蒎烯二聚反应的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 反应条件及步骤
        2.2.4 气相色谱法分析二聚体含量
        2.2.5 催化剂的筛选
        2.2.6 催化条件优化
        2.2.7 蒎烯二聚体的分离与加氢反应
        2.2.8 蒎烯二聚加氢产物燃烧热值的测量
    2.3 小结
第三章B-Al-MCM-41 催化 β-蒎烯二聚反应性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 B-Al-MCM-41 的制备
        3.2.4 材料的表征方法
        3.2.5 介孔催化剂B-Al-MCM-41 催化蒎烯二聚反应
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 B-Al-MCM-41 催化剂的表征
    3.4 催化剂催化性能的测试
        3.4.1 催化剂种类对 β-蒎烯二聚反应的影响
        3.4.2 反应时间对 β-蒎烯二聚反应的影响
        3.4.3 反应温度对 β-蒎烯二聚反应的影响
        3.4.4 催化剂用量对 β-蒎烯二聚反应的影响
        3.4.5 催化剂的循环使用
    3.5 小结
第四章 双功能催化剂Pd-Al-MCM-41一锅法催化蒎烯二聚-加氢合成高品质燃料的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 Pd-Al-MCM-41 催化剂的制备
        4.2.4 材料的表征方法
        4.2.5 介孔催化剂Pd-Al-MCM-41 催化蒎烯二聚反应
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Pd-Al-MCM-41 的表征
    4.4 催化剂的催化性能测试
        4.4.1 催化剂催化蒎烯二聚反应性能的测试
        4.4.2 催化剂的回收利用
        4.4.3 Pd0.5-Al30-MCM-41 一锅法催化蒎烯二聚加氢产物分析
    4.5 结论
全文总结及展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3212671