N-甲基环己胺分子氧液相催化氧化合成环己酮肟的研究
发布时间：2023-05-04 05:49
己内酰胺是生产尼龙6的重要原料,而环己酮肟是生产己内酰胺的重要中间体。目前工业中制备环己酮肟的方法主要包括:环己酮-羟胺法和环己酮氨肟化法。该法存在环己烷单程转化率低、工艺路线长、原子利用率低、能耗高、环境污染严重等问题。本论文基于环己烯易与甲胺(甲醇胺化)反应制得N-甲基环己胺,采用绿色氧源分子氧作为氧化剂,乙腈作为溶剂,在催化剂作用下,在温和条件下一步法将N-甲基环己胺液相催化氧化制备环己酮肟,反应过程中的副产物甲醇可以循环使用。该法工艺过程简单,反应条件温和,且原子利用率高,是一条实现环己酮肟清洁生产的绿色合成新工艺。本论文主要研究结论如下:首先考察了部分过渡金属氧化物和分子筛对反应的催化效果,发现锐钛矿型Ti O2在反应中起到了良好的催化作用,并对反应条件进行优化,结果表明,反应温度100℃,反应时间4 h,反应压力1.0 MPa,乙腈10 g,催化剂0.3 g条件下,N-甲基环己胺的转化率为40.3%,环己酮肟的选择性为61.0%。并对锐钛矿型Ti O2催化剂在反应中的稳定性进行了考察,结果表明,催化剂连续循环使用五次后,仍能保持良...
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 环己酮肟概述
1.2 环己酮肟的工业方法
1.2.1 环己酮-羟胺法
1.2.2 环己酮氨肟法
1.2.3 环己烷光亚硝化法
1.3 环己酮肟合成新方法
1.3.1 硝基苯加氢法
1.3.2 硝基环己烷部分加氢法
1.3.3 环己胺氧化法
1.4 选题的目的、意义及主要研究内容
1.4.1 选题目的及意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 实验方法
2.1 试剂与仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 实验内容
2.2.1 催化剂的制备
2.2.2 实验具体操作步骤与反应装置
2.3 分析方法
2.3.1 气相色谱分析条件
2.3.2 定性分析
2.3.3 定量分析
2.3.4 相对校正因子的测定
2.4 转化率及产物选择性计算
2.5 催化剂的表征
2.5.1 X射线衍射分析法(XRD)
2.5.2 氮气物理吸附-脱附(BET)
2.5.3 固体紫外-可见漫反射光谱分析(UV-vis)
2.5.4 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
2.5.5 真空吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)
2.5.6 X射线光电子能谱(XPS)
2.5.7 激光粒度分析
2.6 本章小结
第3章 TiO2液相催化氧化N-甲基环己胺制备环己酮肟
3.1 前言
3.2 实验结果与讨论
3.2.1 无催化剂体系
3.2.2 催化剂体系
3.2.3 TiO2液相催化氧化N-甲基环己胺条件优化
3.2.4 TiO2催化剂稳定性考察
3.2.5 TiO2液相催化氧化N-甲基环己胺反应机理的探讨
3.3 TiO2催化剂表征
3.3.1 催化剂激光粒度表征
3.3.2 催化剂N2物理吸附-脱附表征
3.3.3 催化剂FT-IR表征
3.3.4 催化剂XRD表征
3.3.5 催化剂UV-vis表征
3.4 本章小结
第4章 负载型TiO2/MCM-41 液相催化氧化N-甲基环己胺制备环己酮肟
4.1 前言
4.2 结果与讨论
4.2.1 TiO2负载在不同载体的催化剂的性能评价
4.2.2 负载型TiO2/MCM-41 催化剂负载量对反应的影响
4.2.3 负载型TiO2/MCM-41 液相催化氧化N-甲基环己胺条件优化
4.2.4 负载型TiO2/MCM-41 催化剂稳定性考察
4.2.5 TiO2/MCM-41 催化剂液相催化氧化N-甲基环甲胺反应机理探讨
4.3 负载型TiO2/MCM-41 催化剂表征
4.3.1 催化剂激光粒度表征
4.3.2 催化剂N2物理吸附-脱附表征
4.3.3 催化剂XRD表征
4.3.4 催化剂UV-vis表征
4.3.5 催化剂FT-IR表征
4.3.6 催化剂吡啶吸附红外表征
4.3.7 催化剂XPS表征
4.4 本章小结
第5章 负载型WO3/γ-Al2O3液相催化氧化N-甲基环己胺制备环己酮肟
5.1 前言
5.2 结果与讨论
5.2.1 WO3负载在不同载体的催化剂的性能评价
5.2.2 负载型WO3/γ-Al2O3催化剂负载量对反应的影响
5.2.3 负载型WO3/γ-Al2O3液相催化氧化N-甲基环己胺条件优化
5.2.4 负载型WO3/γ-Al2O3催化剂稳定性考察
5.2.5 WO3/γ-Al2O3液相催化氧化N-甲基环己胺反应机理探讨
5.3 负载型WO3/γ-Al2O3催化剂表征
5.3.1 催化剂激光粒度表征
5.3.2 催化剂N2物理吸附-脱附表征
5.3.3 催化剂XRD表征
5.3.4 催化剂FTIR表征
5.3.5 催化剂UV-vis分析
5.3.6 催化剂XPS分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间拟发表的研究成果
本文编号：3808077
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 环己酮肟概述
1.2 环己酮肟的工业方法
1.2.1 环己酮-羟胺法
1.2.2 环己酮氨肟法
1.2.3 环己烷光亚硝化法
1.3 环己酮肟合成新方法
1.3.1 硝基苯加氢法
1.3.2 硝基环己烷部分加氢法
1.3.3 环己胺氧化法
1.4 选题的目的、意义及主要研究内容
1.4.1 选题目的及意义
1.4.2 主要研究内容
第2章 实验方法
2.1 试剂与仪器
2.1.1 主要试剂
2.1.2 主要仪器
2.2 实验内容
2.2.1 催化剂的制备
2.2.2 实验具体操作步骤与反应装置
2.3 分析方法
2.3.1 气相色谱分析条件
2.3.2 定性分析
2.3.3 定量分析
2.3.4 相对校正因子的测定
2.4 转化率及产物选择性计算
2.5 催化剂的表征
2.5.1 X射线衍射分析法(XRD)
2.5.2 氮气物理吸附-脱附(BET)
2.5.3 固体紫外-可见漫反射光谱分析(UV-vis)
2.5.4 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
2.5.5 真空吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)
2.5.6 X射线光电子能谱(XPS)
2.5.7 激光粒度分析
2.6 本章小结
第3章 TiO2液相催化氧化N-甲基环己胺制备环己酮肟
3.1 前言
3.2 实验结果与讨论
3.2.1 无催化剂体系
3.2.2 催化剂体系
3.2.3 TiO2液相催化氧化N-甲基环己胺条件优化
3.2.4 TiO2催化剂稳定性考察
3.2.5 TiO2液相催化氧化N-甲基环己胺反应机理的探讨
3.3 TiO2催化剂表征
3.3.1 催化剂激光粒度表征
3.3.2 催化剂N2物理吸附-脱附表征
3.3.3 催化剂FT-IR表征
3.3.4 催化剂XRD表征
3.3.5 催化剂UV-vis表征
3.4 本章小结
第4章 负载型TiO2/MCM-41 液相催化氧化N-甲基环己胺制备环己酮肟
4.1 前言
4.2 结果与讨论
4.2.1 TiO2负载在不同载体的催化剂的性能评价
4.2.2 负载型TiO2/MCM-41 催化剂负载量对反应的影响
4.2.3 负载型TiO2/MCM-41 液相催化氧化N-甲基环己胺条件优化
4.2.4 负载型TiO2/MCM-41 催化剂稳定性考察
4.2.5 TiO2/MCM-41 催化剂液相催化氧化N-甲基环甲胺反应机理探讨
4.3 负载型TiO2/MCM-41 催化剂表征
4.3.1 催化剂激光粒度表征
4.3.2 催化剂N2物理吸附-脱附表征
4.3.3 催化剂XRD表征
4.3.4 催化剂UV-vis表征
4.3.5 催化剂FT-IR表征
4.3.6 催化剂吡啶吸附红外表征
4.3.7 催化剂XPS表征
4.4 本章小结
第5章 负载型WO3/γ-Al2O3液相催化氧化N-甲基环己胺制备环己酮肟
5.1 前言
5.2 结果与讨论
5.2.1 WO3负载在不同载体的催化剂的性能评价
5.2.2 负载型WO3/γ-Al2O3催化剂负载量对反应的影响
5.2.3 负载型WO3/γ-Al2O3液相催化氧化N-甲基环己胺条件优化
5.2.4 负载型WO3/γ-Al2O3催化剂稳定性考察
5.2.5 WO3/γ-Al2O3液相催化氧化N-甲基环己胺反应机理探讨
5.3 负载型WO3/γ-Al2O3催化剂表征
5.3.1 催化剂激光粒度表征
5.3.2 催化剂N2物理吸附-脱附表征
5.3.3 催化剂XRD表征
5.3.4 催化剂FTIR表征
5.3.5 催化剂UV-vis分析
5.3.6 催化剂XPS分析
5.4 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间拟发表的研究成果
本文编号：3808077
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hxgylw/3808077.html
