Pt/C催化氧化双甘膦反应过程研究

发布时间：2021-10-31 09:53

　　作为一种优良的有机磷除草剂,草甘膦因其高效、低毒、广谱、低残留等特性,而发展成为产量最大、最具市场竞争力的农药品种。目前较先进的生产工艺是亚氨基二乙酸法（IDA法）,其关键步骤是双甘膦（PMIDA）催化氧化生成草甘膦,由于此工艺过程中有甲醛生成,因此反应副产物增加,草甘膦收率降低。采用Pt/C催化剂、在催化氧化双甘膦合成草甘膦的同时催化氧化甲醛生成甲酸,并进一步氧化为二氧化碳和水,可提高草甘膦收率,减少废液排放。本文采用液相浸渍还原法制备Pt/C催化剂,考察各因素对Pt/C催化剂活性的影响,通过BET、TEM和XRD等表征及反应考评得较佳制备条件为:甲醛为还原剂、还原温度363.15K、pH为12.4、n甲醛:n（PtCl6）2-为200:1、Pt负载量为3%。该条件下制备的Pt/C催化剂对甲醛氧化反应活性较高,甲醛去除率达85%以上。在消除内外扩散影响后在反应压力0.6MPa、搅拌转速800rpm、氧气流量120ml/min及反应温度323.15-353.15K条件下进行甲醛和甲酸氧化反应动力学研究,建立本征动力学模型并进行拟合计算得到动力学参数,甲醛氧化生成甲酸反应活化能为36.0... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 概述
    1.2 草甘膦的性质
        1.2.1 物理性质
        1.2.2 生物特征
        1.2.3 除草和失活机理
    1.3 草甘膦的合成路线
        1.3.1 甘氨酸路线
        1.3.2 亚氨基二乙酸路线
    1.4 双甘膦的氧化
        1.4.1 化学氧化法
        1.4.2 催化氧化法
    1.5 甲醛氧化
        1.5.1 ClO_2氧化法
        1.5.2 Fenton试剂氧化法
        1.5.3 光催化氧化法
        1.5.4 湿式催化氧化法
    1.6 Pt/C催化剂的制备
        1.6.1 浸渍液相还原法
        1.6.2 浸渍气相还原法
        1.6.3 微波加热法
        1.6.4 微乳液法
        1.6.5 胶体法
    1.7 活性炭扩孔与改性
        1.7.1 活性炭扩孔
        1.7.2 活性炭改性
    1.8 本文研究内容
2 实验部分
    2.1 实验试剂与仪器
    2.2 实验装置
    2.3 实验步骤
        2.3.1 活性炭扩孔实验
        2.3.2 贵金属负载实验
        2.3.3 甲醛、甲酸催化氧化反应
        2.3.4 双甘膦催化氧化反应
    2.4 分析方法
        2.4.1 双甘膦分析
        2.4.2 草甘膦分析
        2.4.3 甲醛分析
        2.4.4 高分辨透射电子显微镜(TEM)
        2.4.5 X射线粉末衍射(XRD)
        2.4.6 比表面积及孔径分析(BET)
3 Pt/C催化剂制备工艺研究
    3.1 活性炭扩孔改性研究
    3.2 还原剂种类的影响
    3.3 还原温度的影响
    3.4 pH值的影响
    3.5 还原剂用量的影响
    3.6 铂负载量的影响
    3.7 本章小结
4 Pt/C催化氧化甲醛和甲酸反应动力学研究
    4.1 内、外扩散的消除
    4.2 动力学模型
        4.2.1 动力学模型的建立及参数求取
        4.2.2 反应活化能与动力学方程表达式
        4.2.3 动力学模型检验
    4.3 本章小结
5 Pt/C催化氧化双甘膦反应工艺研究
    5.1 反应机理
    5.2 搅拌转速的影响
    5.3 反应温度的影响
    5.4 反应压力的影响
    5.5 催化剂用量的影响
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
附录
作者简历及在学期间所取得的科研成果
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]Pt/C催化剂制备及CO催化氧化性能研究[J]. 位秋锦,洪雪松,底兰波.  低温与特气. 2016(03)
[2]活性炭改性对双酚A的吸附研究[J]. 黎艳容,谭超雄,梁继业,张燕厚.  山东化工. 2015(12)
[3]从大数据分析透视全球草甘膦市场——全球草甘膦市场研究及出口市场分析（二）[J]. 杨斌.  农药市场信息. 2015(04)
[4]负载Cu改性活性炭吸附VOCs性能的研究[J]. 张俊香,黄学敏,曹利,马广大.  环境工程. 2015(01)
[5]超大孔容中孔活性炭制备及吸附性能[J]. 许岩,杨欣,程雅文,马海龙,杨亚提.  实验技术与管理. 2015(01)
[6]微波加热模式对Pt/C催化剂甲醇电氧化性能的影响[J]. 刘金超,杨辑.  广东化工. 2014(24)
[7]KOH活化法制备褐煤基活性炭的活化机理研究[J]. 邢宝林,谌伦建,张传祥,黄光许,郭晖,徐冰,马名杰.  中国矿业大学学报. 2014(06)
[8]草甘膦合成工艺研究进展[J]. 伍晓文.  乙醛醋酸化工. 2014(08)
[9]活性炭负载铜吸附剂的制备与脱除噻吩的研究[J]. 王广建,张健康,杨志坚,郭娜娜.  高校化学工程学报. 2014(01)
[10]我国草甘膦合成工艺研究进展[J]. 李玉芳,伍小明.  上海化工. 2014(02)

硕士论文
[1]TiO2光催化剂的制备及光催化降解水体甲醛的研究[D]. 吴雅睿.长安大学 2009
[2]催化氧化法合成草甘膦研究[D]. 王冲.浙江大学 2006
[3]高分散低担载Pt/C催化剂的制备[D]. 马宁.哈尔滨工程大学 2005



本文编号：3467918