CeO2改性的銅基催化劑及在有機(jī)硅單體合成中性能研究.pdf

1、二甲基二氯硅烷是工業(yè)上制備有機(jī)硅材料最重要的單體原料，工業(yè)上通常采用Rochow反應(yīng)，即直接的將反應(yīng)物硅粉和氯甲烷，在催化劑的條件下合成二甲基二氯硅烷。經(jīng)過(guò)研究者長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn)，銅基催化劑在Rochow反應(yīng)中有著良好的催化性能，并將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。早期人們主要關(guān)注的是Cu，Cu2O，CuO為組分的催化劑，發(fā)現(xiàn)在三元銅催化劑中不同組分之間的協(xié)同效應(yīng)導(dǎo)致其優(yōu)越的催化性能。而目前，人們發(fā)現(xiàn)，將助催化劑與主催化劑制成的復(fù)合氧化物同樣具備一

2、定的協(xié)同效應(yīng)，在Rochow反應(yīng)表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
　　本研究采用水熱合成法，制備了兩種不同形貌的CeO2-CuO復(fù)合氧化物，通過(guò)X射線衍射儀(XRD)，掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、能量色散譜(EDS)、X射線光電子能譜儀(XPS)、程序升溫還原(TPR)等表征手段對(duì)材料進(jìn)行了組分與結(jié)構(gòu)的表征，分別提出了復(fù)合氧化物形成機(jī)理及形貌的組裝演化過(guò)程，并應(yīng)用于Rochow反應(yīng)中對(duì)催化劑的性能進(jìn)行了測(cè)試。
　　

3、以硝酸銅和硝酸鈰作為原料，一鍋法制備出了樹(shù)莓狀CeO2-CuO復(fù)合氧化物。確定反應(yīng)的最佳條件:反應(yīng)溫度140℃，反應(yīng)時(shí)間12h。該條件下制得的材料形貌均一，分散性較好，具備多孔結(jié)構(gòu)，尺寸約為5μm。利用XRD、SEM對(duì)中間體進(jìn)行了表征，基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了合理的復(fù)合氧化物形成機(jī)理及形貌組裝過(guò)程。利用XPS、XRD、H2-TPR等表征手段確定兩種氧化物之間存在協(xié)同效應(yīng)。調(diào)控不同CeO2比例應(yīng)用于Rochow反應(yīng)中，5％CeO2-CuO性能

4、最優(yōu)，M2的選擇性可達(dá)83.7％，并且催化劑穩(wěn)定性較好，反應(yīng)96h催化活性無(wú)明顯下降。
　　以乙酸銅和乙酸鈰作為原料，一鍋法制備出了中空結(jié)構(gòu)CeO2-CuO復(fù)合氧化物。確定反應(yīng)的最佳條件:反應(yīng)溫度140℃，反應(yīng)時(shí)間12h。該條件下制得的材料為中空結(jié)構(gòu)，形貌均一，分散性較好，具備多孔結(jié)構(gòu)，尺寸約為5μm。利用XRD、SEM對(duì)中間體進(jìn)行了表征，基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了合理的復(fù)合氧化物形成機(jī)理及中空結(jié)構(gòu)演化過(guò)程。中空結(jié)構(gòu)CeO2-CuO比表