負(fù)載型金屬氧化物的制備與表征及催化合成碳酸二異辛酯.pdf

1、本文采用沉淀法制備了ZrO2載體，選取硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈣為前驅(qū)體，通過浸漬法經(jīng)高溫焙燒得到Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固體堿催化劑。選取活性氧化鋁為載體，采用同樣的前驅(qū)體，通過浸漬法經(jīng)高溫焙燒得到Na2O/Al2O3、K2O/Al2O3、 CaO/Al2O3固體堿催化劑。通過碳酸二甲酯和異辛醇反應(yīng)合成碳酸二異辛酯的反應(yīng)評(píng)價(jià)各種催化劑的活性。查閱參考文獻(xiàn)，確定反應(yīng)條件，實(shí)驗(yàn)條件為常壓，第一步反應(yīng)溫度130℃，

2、反應(yīng)時(shí)間4 h，n(DMc)：n(EHOH)=1：2，催化劑用量為原料總質(zhì)量的1.5％。 通過X射線衍射儀對(duì)Na2O/ZrO2、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2固體堿催化劑進(jìn)行表征。在低溫焙燒時(shí)，ZrO2載體主要呈現(xiàn)四方相，載體為四方相時(shí)活性比較好。但是隨著焙燒溫度的升高，出現(xiàn)單斜相氧化鋯晶相，此時(shí)比表面積下降，活性較差。隨著溫度的升高。硝酸鹽在氧化鋯表面分解更徹底，但是比表面積隨著焙燒溫度的增加呈下降趨勢(shì)。Na2O/ZrO2

3、、K2O/ZrO2、CaO/ZrO2分別在600℃、500℃、700℃達(dá)到其最大活性。通過CO2-TPD對(duì)催化劑的堿性進(jìn)行表征，Na2O/ZrO2在600℃焙燒的樣品存在強(qiáng)堿性，K2O/ZrO2催化劑也存在強(qiáng)堿中心及中等強(qiáng)度的堿中心，CaO/ZrO2催化劑只有中等強(qiáng)度的堿中心，不存在強(qiáng)堿中心，并發(fā)現(xiàn)堿性與催化劑的活性存在順變關(guān)系，堿性強(qiáng)，活性高。在氧化鋯為載體的催化劑中添加稀土元素鈰可以提高催化劑的堿性，Na2O/ZrO2-CeO2(0

4、.92％)樣品活性較高，產(chǎn)率可達(dá)到66.1％。能譜表明Na2O/ZrO2-CeO2(0.92%)催化劑的鈰的含量為0.65％。 通過X射線衍射儀對(duì)Na2O/Al2O3、K2O/Al2O3、CaO/Al2O3進(jìn)行表征，不同焙燒溫度對(duì)氧化鋁的晶相沒有產(chǎn)生影響。硝酸鹽在氧化鋁載體上的分解也不如在氧化鋯載體上分解的徹底，Na2O/Al2O3、K2O/Al2O3、CaO/Al2O3均在700℃達(dá)到活性最大值，但是活性較氧化鋯為載體的催化劑

5、稍差。CO2-TPD測(cè)試證明氧化鋁為載體的固體堿大多只具有弱堿的脫附峰和中等堿性的脫附峰，基本不具有強(qiáng)堿的脫附峰，活性也不高，可見堿性與活性存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。 在活性氧化鋁為載體的催化劑中添加稀土鈰，發(fā)現(xiàn)存在鋁酸鈰及鋁酸鹽的衍射峰，由于形成新的物質(zhì)造成硝酸鹽的分解受到一定影響，比表面積也有所下降?？傮w來看，添加稀土元素鈰對(duì)于改性氧化鋁負(fù)載鈉鹽，鉀鹽效果較好，活性都有一定提高，但是對(duì)于氧化鋁負(fù)載鈣鹽并沒有更好的效果。能譜表明Na2O/