卟啉化合物的制備及其催化CO2合成環(huán)氧碳酸酯的研究.pdf

1、眾所周知，化石燃料燃燒所產(chǎn)生的二氧化碳是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的主要原因，但其同時(shí)也是一種性質(zhì)穩(wěn)定的C1能源。因此，有效的固定這一地球上來源廣泛、價(jià)廉易得的C1能源已經(jīng)變得迫切而有意義。尋找高效、環(huán)保的催化劑在實(shí)現(xiàn)溫室氣體二氧化碳被固定的同時(shí)合成有用的化工原料也符合當(dāng)下綠色化學(xué)的基本理念，在這一領(lǐng)域最重要的應(yīng)用就是碳酸丙烯酯的合成。碳酸丙烯酯可作為電解液和非極性質(zhì)子溶劑被應(yīng)用于相關(guān)領(lǐng)域，其聚合物聚碳酸丙烯酯作為一種有用的聚合物材料，具備穩(wěn)定的物化

2、性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于汽車、電子、通信等行業(yè)。
　　目前，針對(duì)合成碳酸丙烯酯的研究已經(jīng)取得了較好的進(jìn)展，但是應(yīng)用于該體系的催化劑反應(yīng)條件較為苛刻，催化劑回收困難。為了有效解決這一問題，選擇了金屬卟啉作為催化劑，并使用對(duì)二氧化碳有著較好的吸附能力的NaX分子篩作為載體，構(gòu)建負(fù)載型催化劑且進(jìn)行反應(yīng)效果評(píng)價(jià)。
　　首先，本文對(duì)金屬卟啉的合成過程在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了簡(jiǎn)化，合成了不同種類的金屬卟啉催化劑，擴(kuò)大了產(chǎn)量，縮短了催化劑的制備周期

3、，并使用XRD、UV-vis、FT-IR、BET等方法進(jìn)行分析表征，證實(shí)了催化劑的成功合成。
　　隨后，本文考察了不同的金屬卟啉催化劑與不同的助劑DMAP、PTAT協(xié)同催化二氧化碳與環(huán)氧丙烷環(huán)加成反應(yīng)的效果，并對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到了制備碳酸丙烯酯的最優(yōu)工藝條件：采用軸向氯取代的金屬鈷卟啉作為催化劑，PTAT作為催化助劑，投料比npo:ncat:nco-cat=900:1:2，PCO2=3MPa，CO2為一次性通入，T=30℃

4、,t=3h，PO的轉(zhuǎn)化率達(dá)到了88.90％，PC的收率達(dá)到了86.35%。
　　為了實(shí)現(xiàn)催化劑的循環(huán)回收，本文選擇了具有良好的二氧化碳吸附能力的NaX分子篩作為載體制備了一系列負(fù)載型金屬卟啉催化劑。我們對(duì)負(fù)載型催化劑進(jìn)行催化性能評(píng)價(jià)以及對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到最優(yōu)工藝條件：采用負(fù)載型軸向氯取代的金屬鈷卟啉為催化劑，PTAT為助劑，投料比npo:ncat:nco-cat=900:1:2，PCO2=3MPa，CO2為一次性通入，T=