耐水性介孔酚醛树脂催化剂的制备、表征及催化性能研究

发布时间：2017-12-22 21:38

  本文关键词：耐水性介孔酚醛树脂催化剂的制备、表征及催化性能研究　出处：《湖北工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：在现代化学材料生产中,对于酸催化剂的使用逐渐增多。不管是精细的药品,还是化学用品,运用酸催化剂能够有效的提高生产效果。但是在催化的时候,一些催化剂有自身的缺点,例如催化的效果差,腐蚀设备,液体催化剂保存困难等问题,所以固体酸催化剂应运而生。这种形式的催化剂很容易实现分离,并且在后期对于环境也没有太大的污染。所以,在很多的化学合成中,固体酸催化剂有着较好的应用前景。为了探究固体酸催化剂,本文通过修饰手段制备了磺化介孔酚醛树脂和稀土介孔酚醛树脂,并将这两种催化剂分别应用到prins反应中,通过优化反应工艺,催化剂展现了较好的催化效果。通过溶剂挥发诱导自组装的工艺,得到了磺化介孔酚醛树脂以及稀土介孔酚醛树脂,对制备得到的介孔材料进行XRD、TEM和红外测试,验证该材料孔道结构有序,磺化催化剂比表面积达到440.76m2/g。稀土催化剂催化性能较好,在催化实验中体现较好的催化性能。将上述制备的磺化催化剂运用到Prins反应中,该催化剂体现了较好的催化性能,通过优化反应时间、温度、催化剂量和底物量,最终转化率达到80%。选择有较强酸性的Yb(OTf)3固载于磺化的介孔酚醛树脂上,得到稀土介孔酚醛树脂催化剂Yb-MPs,将其运用在探针反应中,通过XRD测试、TEM测试以及红外光谱测试可知,Yb-MPs稀土化合物具有丰富磺酸基,功能性较强。Yb-MPs作为反应体系的催化剂,优化温度、反应时间等工艺后,催化效率达到73%左右。本文通过设计合成可回收利用的固体酸催化剂来完成酸催化反应,降低成本,节约资源,同时借助固体酸催化剂的耐水性特性,采用水介质代替有机溶剂,在得到较好的催化效果前提下,减少了有机溶剂的挥发和排放带来的环境的影响,这对于推动化学的发展与绿色化学发展的结合具有一定的意义。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ323.1;O643.36

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本文编号：1321136