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![大比表面積碳基固體酸制備及高效催化合成環(huán)己醇.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/17/f123e1c9-1dcd-4dd7-81db-20e3d05b34d0/f123e1c9-1dcd-4dd7-81db-20e3d05b34d01.gif)
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文檔簡介
1、環(huán)己醇是生產己二酸、己內酰胺等化工產品的重要中間體。將環(huán)己烯與羧酸反應生成羧酸環(huán)己酯,再經水解反應可以得到環(huán)己醇,該過程可稱之為環(huán)己烯間接水合反應;其可以克服環(huán)己烯與水相互溶解性能較差、環(huán)己烯直接水合反應速率慢的缺點,獲得較高的環(huán)己醇收率。
在前期研究中發(fā)現,采用HZSM-5催化環(huán)己烯經乙酸環(huán)己酯制備環(huán)己醇間接水合反應過程中,乙酸環(huán)己酯水解反應伴隨著嚴重的副反應,環(huán)己醇選擇性僅為30.4%;大部分乙酸環(huán)己酯發(fā)生熱分解反應生成環(huán)
2、己烯。使用花生殼為原料,采用部分碳化-磺化法制備了花生殼碳基固體酸催化劑。將其用于催化乙酸環(huán)己酯水解反應,環(huán)己醇選擇性可達99.4%,但乙酸環(huán)己酯轉化率僅為25.0%。分析認為,這是由于花生殼碳基固體酸比表面積較小(10.1 m2/g)造成的。因此,本文著眼于開發(fā)具有大比表面積的花生殼碳基固體酸,將其用于催化乙酸環(huán)己酯水解反應,以期得到兼具高活性和高選擇性的環(huán)己醇制備方法。
以花生殼為原料,通過磷酸活化,再經部分碳化-磺化法制
3、備了具有大比表面積的碳基固體酸催化劑。利用N2等溫吸附-脫附、SEM、XRD、NMR、FT-IR、XPS、酸堿滴定和元素分析等方法,對其結構和酸性質進行了表征。結果表明,經磷酸活化后,在300℃不完全碳化2 h,濃硫酸160℃磺化10 h制備的碳基固體酸比表面積為387.4 m2/g,磺酸密度為0.46 mmol/g。用于催化乙酸環(huán)己酯水解反應,當水用量5 ml/ml乙酸環(huán)己酯,催化劑用量0.15 g/ml乙酸環(huán)己酯時,在130℃反應3
4、 h,乙酸環(huán)己酯轉化率為86.6%,環(huán)己醇選擇性為97.3%。分析認為,其優(yōu)異的催化性能是磺酸基團和其它表面酸性官能團,如羧基(1.11 mmol/g),共同作用的結果;此外,較大的比表面積也有利于憎水的乙酸環(huán)己酯分子接近活性酸中心,從而提高了轉化率。
考察了多種酸性離子液體催化乙酸環(huán)己酯水解反應性能。結果表明,酸性離子液體催化的乙酸環(huán)己酯水解反應具有較高的環(huán)己醇選擇性(>96%),并且轉化率隨離子液體酸強度的增加而增加;但是
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