萘的異丙基化反應催化劑研究.pdf

1、南京工業(yè)大學博士學位論文萘的異丙基化反應催化劑研究姓名：武文良申請學位級別：博士專業(yè)：化學工程指導教師：王軍20050101摘要( 3 ) ．U S Y 負載P W 催化劑。N 2 吸附表明，U S Y 負載磷鎢酸后，試樣仍保持較大的比表面積和與U S Y 相近的二次中孔體積。X R D 分析結果表明，當負載量達3 0 ％時，磷鎢酸仍在U S Y 表面高度分散。與純磷鎢酸相比，P W ／U S Y 試樣的熱穩(wěn)定性顯著提高。P W ／U

2、S Y 的酸量較磷鎢酸和U S Y 均有較大的提高，在負載量為1 0 ％時酸量最大，負載量進一步增大，酸量下降，酸強度提高。P W A J S Y 試樣同時存在B 酸和L 酸中心，P W 與U S Y 之間可能存在弱相互作用。烷基化結果表明，超穩(wěn)Y 沸石負載1 0 ％的磷鎢酸催化劑在4 3 3 K 的較低的反應溫度下具有較高的活性和選擇性，其最佳活化溫度為5 7 3 K 。增大異丙醇用量和延長反應時間均使其轉化率提高，而選擇性仍維持在較

3、高水平。在相同的反應條件下，超穩(wěn)Y 沸石負載1 0 ％的磷鎢酸較中孔分子篩M C M ．4 1 及S B A ．1 5 負載的磷鎢酸催化劑具有更高的活性和相似的選擇性。f 4 ) ．中孔分子篩S B A 。1 5 負載P W 催化劑。P W 負載量高達6 0 ％時，P W 仍高度分散在S B A ．1 5 表面，同時P W 仍保持較好的雜多陰離子結構。與純P W 相比，P W ／S B A —1 5 催化劑的熱穩(wěn)定性下降約1 0 0 K

4、 。萘的異丙基化結果表明，與純P W相比，S B A 一1 5 負載P W 催化劑顯示了較高的轉化率和較高的二異丙基荼、B ．I P N和B ，／3 ' - D I P N 選擇性。當P W 在S B A ．1 5 上的負載量從2 0 ％增加到5 0 ％時，萘的轉化率也隨之增大。此外，P W ／S B A 一1 5 催化劑比P W , q 、J I C M ．4 1 和P W ／S i 0 2 催化劑具有更高的催化活性。對5 0

5、 ％P W ／S B A ．1 5 催化劑，萘的轉化率為8 4 ．3 ％，D I P N的選擇性高達3 9 ．7 ％，p ，$ ’．D I P N 選擇性高達8 1 ．8 ％，B ．I P N 的選擇性高達1 0 0 ％，此結果與用U S Y 作催化劑差不多，轉化率要比H M 和脫鋁H M 催化劑高得多。P W ／S B A 一1 5 催化劑具有較高的轉化率歸因于較高的比表面積，P W 高度分散在載體表面和來源于K e g g i n

6、結構的P W 陰離子的酸性。( 5 ) ．硅膠S i 0 2 負載P W 催化劑。中低負載量的磷鎢酸能均勻分散在S i 0 2 孔道內，負載超過3 0 ％則P W 產(chǎn)生聚積。負載量為3 0 ％的磷鎢酸由于酸性強、酸量大且均勻分散而呈現(xiàn)較高的活性。對該催化劑，適宜的的反應溫度為2 0 0 。C ，醇萘比為3 ，低醇萘比有利于反應選擇性的提高，產(chǎn)物分布隨時間的關系曲線表明該反應屬于連串反應類型，反應溫度是影響2 , 6 ．二異丙基萘產(chǎn)率的主

7、要因素。f 6 1 ．Y ．A 1 2 0 3 負載P W 催化劑。磷鎢酸的負載量達到4 0 ％時P W 仍然高度分散于Y —A 1 2 0 3 表面，4 0 ％P w ，Y ．A 1 2 0 3 保持了較高的比表面積，具有最大酸量。與純P W 相比，Y ．A 1 2 0 3 負載P W 催化劑顯示了較高的轉化率和較高的二異丙基萘、1 7 一I P N 和B ，B ’．D I P N 選擇性。該類催化劑在萘的異丙基化反應中的結果表明，適