Al-MCM-41分子篩催化雙環(huán)戊二烯異構(gòu)及聚合反應(yīng)研究.pdf

1、高密度碳?xì)淙剂暇哂忻芏却?、熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，是提高飛行器航程和實(shí)現(xiàn)被動(dòng)熱防護(hù)的重要燃料。為合成高密度燃料，本論文對(duì)Al-MCM-41分子篩催化雙環(huán)戊二烯（DCPD）的異構(gòu)及聚合反應(yīng)進(jìn)行了研究。
　　考察了多種分子篩對(duì)橋式雙環(huán)戊二烯異構(gòu)及聚合反應(yīng)的催化活性，確定Al-MCM-41為最佳的異構(gòu)反應(yīng)催化劑。使用工業(yè)級(jí)Al-MCM-41作為催化劑，對(duì)反應(yīng)的條件進(jìn)行了優(yōu)化。最佳的異構(gòu)反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度140℃，催化劑用量15wt％，以十氫

2、萘作為溶劑，反應(yīng)物濃度25wt%，反應(yīng)時(shí)間為5h。在此條件下，endo-DCPD的轉(zhuǎn)化率為50.5%，exo-DCPD的選擇性為84.3%。在聚合反應(yīng)中，Al-MCM-41主要起到優(yōu)化產(chǎn)物構(gòu)型分布的作用，一是催化生成的exo-DCPD參與聚合反應(yīng)，二是催化聚合物TCPD異構(gòu)。在此基礎(chǔ)上提出了兩步法制備TCPD的工藝。
　　為了進(jìn)一步提高Al-MCM-41異構(gòu)反應(yīng)活性，采用接枝法對(duì)Si-MCM-41進(jìn)行改性，合成出了不同硅鋁比的Al

3、-MCM-41，并對(duì)其進(jìn)行了ICP、FT-IR、NH3-TPD、XRD、27AlMASNMR、29SiMASNMR、BET、TGA等表征。探討了Al-MCM-41結(jié)構(gòu)和酸性對(duì)其催化活性的影響規(guī)律，確定弱L酸位是異構(gòu)反應(yīng)的活性位，而中強(qiáng)L酸則會(huì)催化[2+2]環(huán)加成反應(yīng)生成TeCPD。當(dāng)Al-MCM-41硅鋁比為8時(shí)，其異構(gòu)反應(yīng)的催化活性達(dá)到最大值，exo-DCPD的收率與工業(yè)級(jí)Al-MCM-41相比提高了42%。
　　采用堿處理法制