乙炔二聚反應(yīng)中催化劑優(yōu)化研究.pdf

1、乙炔法合成乙烯基乙炔(MVA)是目前制備氯丁橡膠前驅(qū)體的一種主要方法。但這種方法存在著一些弊端:主要產(chǎn)物MVA收率和選擇性不高,生成的副產(chǎn)物較多。因此,這就需要我們不斷尋找最適宜的助劑和反應(yīng)條件,優(yōu)化和改進(jìn)原紐蘭德催化劑。本論文主要研究了1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽([bmim]Cl),稀土金屬鹽,石墨烯類物質(zhì)以及動(dòng)力學(xué)因素-攪拌作用來改善紐蘭德催化劑對(duì)乙炔二聚反應(yīng)的影響。
　　首先,論文探索了稀土金屬鹽LaCl3和CeCl3助劑效

2、果,得出氯化鑭相對(duì)于氯化鈰能提高 MVA質(zhì)量產(chǎn)率,CeCl3降低了催化劑活性。之后,離子液體[bmim]Cl作用下雖能提高M(jìn)VA質(zhì)量產(chǎn)率但同時(shí)增大了DVA的產(chǎn)出。本章采用密度泛函理論模擬計(jì)算催化劑與離子液體間相互作用,得到各種催化劑與乙炔分子間在最低能量?jī)?yōu)化下的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),明確LaCl3與[bmim]Cl能形成新的離子液體[bmim][LaCl4],對(duì)乙炔分子起著活化作用,這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一直。鈰鹽在強(qiáng)還原環(huán)境下易氧化Cu+導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不理想

3、。
　　之后,實(shí)驗(yàn)研究了攪拌作用對(duì)乙炔二聚反應(yīng)的影響。攪拌作用下,原紐蘭德體系下MVA質(zhì)量收率為9.04％,選擇性增至98.47％。攪拌作用還能克服離子液體[bmim]Cl不利影響,使得MVA收率達(dá)32.84％,DVA收率降低。攪拌作用對(duì)加有稀土鹽LaCl3和CeCl3兩體系,能使MVA收率分別提高為31.22％和23.10％,DVA降為0.083％和0.038％。這說明攪拌作用的加入確能提高M(jìn)VA產(chǎn)率,降低DVA收率,很大程度提

4、高M(jìn)VA選擇性,對(duì)本論文有一定的指導(dǎo)意義。
　　石墨烯較大的比表面積但溶解度不高,嚴(yán)重影響了它的應(yīng)用領(lǐng)域。但是乙炔分子能彌補(bǔ)它的不足。論文研究了石墨烯的助劑效果得出適量的石墨烯加入有利于提高反應(yīng)效果。紫外與紅外譜圖分析反應(yīng)過程說明石墨烯并沒有改變?cè)呋瘎┳饔迷怼?br>　　最后,實(shí)驗(yàn)探索了氧化石墨烯改善紐蘭德催化劑對(duì)乙炔二聚反應(yīng)的作用,得出不同量的氧化石墨烯優(yōu)化結(jié)果:當(dāng)氧化石墨烯量為1.75mg時(shí),MVA收率為13.28％,選擇