負(fù)載型MoO-,3-催化草酸二甲酯和苯酚酯交換反應(yīng)合成草酸二苯酯的研究.pdf

1、碳酸二苯酯(DPC)是非光氣法合成聚碳酸酯的基本原料.近年來聚碳酸酯由于其良好的機(jī)械、光學(xué)、電子性能,應(yīng)用范圍十分廣泛,進(jìn)而使DPC的研究與開發(fā)逐步成為人們關(guān)注的熱點(diǎn).其中苯酚和草酸二甲酯(DMO)酯交換合成DPC是一條很有發(fā)展前途的非光氣法綠色合成工藝路線.該研究以DMO和苯酚為原料,通過酯交換反應(yīng)合成用于制備DPC的甲基苯基草酸酯(MPO)和草酸二苯酯(DPO).并對負(fù)載型MoO<,3>催化劑的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成與催化反應(yīng)性能之間的關(guān)系

2、及反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究和探討.通過對不同氧化物及負(fù)載型氧化物催化劑的篩選,MoO<,3>/SiO<,2>催化劑具有優(yōu)良的催化性能.Mo負(fù)載量對DMO和苯酚酯交換反應(yīng)的性能有明顯影響.Mo負(fù)載量為1％的MoO<,3>/SiO<,2>催化性能最好,DMO轉(zhuǎn)化率54.6％,MPO和DPO總選擇性99.6％.MoO<,3>在載體上的存在狀態(tài)對MoO<,3>/SiO<,2>的活性有較大影響.單層分散或無定性的MoO<,3>有助于目的產(chǎn)物的生

3、成,晶相MoO<,3>導(dǎo)致催化劑活性的下降.MoO<,3>活性中心在高比表面積載體上的分散促進(jìn)了催化劑活性的提高.MoO<,3>負(fù)載型催化劑的選擇性與載體的酸性強(qiáng)弱密切相關(guān).弱酸中心促進(jìn)苯酚和DMO按酰氧鍵斷裂的反應(yīng)歷程進(jìn)行酯交換生成MPO,而中強(qiáng)酸中心促進(jìn)苯酚和DMO按烴氧鍵斷裂的反應(yīng)歷程進(jìn)行甲基化生成苯甲醚.弱酸中心的唯一存在是MoO<,3>/SiO<,2>具有高選擇性的重要原因.通過BET、XRD、XPS、NH<,3>-TPD和I

4、R吡啶吸附表征,分析認(rèn)為MoO3-SnO<,2>/SiO<,2>催化劑的催化性能與負(fù)載的Mo、Sn的存在狀態(tài)以及催化劑表面的酸性、酸量相關(guān).Sn元素與Mo-O-Si的協(xié)同作用與Lewis酸性中心共同作用于DMO和苯酚的酯交換反應(yīng).依據(jù)平衡吸附原理,采用泥漿浸漬法制備的負(fù)載型MoO<,3>催化劑符合密置單層模型,Mo以無定性狀態(tài)高度分散在載體表面,有助于提高其催化活性.泥漿浸漬法制備催化劑過程中沒有廢液和含氮(NH<,3>、NO<,x>)