氯化铁催化CO_2和1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

在乙腈体系中,研究了不同金属卤化物对CO2与1,2-丙二醇(PG)反应合成碳酸丙烯酯(PC)的催化性能,确定了该反应的最佳条件,同时对反应过程中的副反应进行了讨论,对生成的副产物进行了分析。实验结果表明,CO2与PG反应合成PC时,FeCl3催化剂的活性最高;以100mmol PG为基准,在乙睛10mL、FeCl3催化剂2.5mmol、反应压力10MPa、反应温度160℃、反应时间15h的最佳条件下,PC收率为26.5%,PG转化率为42.5%。乙睛在该反应体系中不仅起到溶剂的作用同时还起到了脱水剂的作用,除去了反应过程中生成的部分水,打破了原有的热力学平衡,大幅度提高了PC收率。     

活化碱式碳酸锌催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

在不同条件下对碱式碳酸锌进行焙烧活化,得到活化碱式碳酸锌(AZCH)催化剂,将其用于尿素与1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应;考察了活化条件对催化剂活性的影响,并对合成PC的反应条件进行了优化。实验结果表明,在焙烧温度220℃、焙烧时间2 h条件下活化的AZCH催化剂活性最高;优化的反应条件为:反应温度170℃、反应时间2 h、n(PG)∶n(尿素)=2.50、催化剂用量为原料质量的1.00%、真空度0.04 MPa,在此条件下,PC收率达到94.5%。XRD表征结果显示,AZCH催化剂中存在ZnO和Zn4CO3(OH)6.H2O两种晶相,其中ZnO为主活性组分,两种晶相的协同作用促进了催化剂活性的提高。     

负载型乙酸锌催化1,2-丙二醇与二氧化碳合成碳酸丙烯酯反应性能

采用浸渍法制备了负载量15%的Zn(OAc)2/SiO2催化剂,并对其催化CO2与1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应性能进行了研究。在反应温度160℃、反应时间4h、CO2初始压力3.0MPa、催化剂用量2.5%、乙腈/PG摩尔比为1.8∶1条件下,PG转化率为18.2%,PC收率为10.2%,选择性为56.0%。通过GC-MS定性分析确定主要副产物为乙酰胺、1,2-丙二醇-2-乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯。XRD和BET分析和活性评价表明:Zn(OAc)2/SiO2存在一定程度的活性组分流失。     

Pb/SiO_2催化剂上尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

采用等体积浸渍法制备了一系列负载型Pb催化剂,考察了它们对尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应的催化性能。研究了载体种类、Pb负载量及还原气氛和还原温度对负载型Pb催化剂性能的影响。确定了负载型Pb催化剂的适宜制备条件:SiO2为载体,Pb负载量(质量分数)为10%,纯H2气氛还原,还原温度500℃。利用X射线衍射技术对Pb/SiO2催化剂的结构进行了表征,表征结果显示,Pb/SiO2催化剂中含有Pb和PbO两种晶相。在反应温度180℃、反应时间2h、Pb/SiO2催化剂质量分数0.9%、尿素与1,2-丙二醇摩尔比1∶4的条件下,碳酸丙烯酯的收率为86.9%。     

镧化合物催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

通过研究反应温度、反应时间和催化剂用量对尿素与1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的影响,考察6种镧化合物的催化活性;用FTIR方法对反应路径进行研究;用XRD、TGA和元素分析等方法对反应后所得黄色沉淀物进行表征,推断合成PC的反应机理。实验结果表明,尿素与PG合成PC的反应为两步反应:第一步为尿素经异氰酸与PG生成中间产物2-羟丙基氨基甲酸酯(HPC),第二步为HPC转化成PC(动力学控制步骤);La Cl3催化剂的活性最高,在160℃、3 h、La Cl3用量2.3%(w,基于体系的质量)的反应条件下,尿素转化率和PC收率可分别达到96.9%和94.3%。表征结果显示,在反应过程中La Cl3能溶于反应体系,La3+可与NH3分子发生络合形成活性中间化合物La(NH3)3Cl3,有利于HPC转化为PC。     

有机碱催化CO_2和1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

以有机碱为催化剂、乙睛为溶剂,研究了CO2和1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的反应。在所选用的有机碱中,1,5,7-三氮杂双环[4,4,0]葵-5-烯(TBD)的催化活性最高。乙腈不仅作为溶剂还起到脱水剂的作用,通过乙腈水解,可除掉反应中生成的一部分水,打破热力学平衡,极大地提高了PG转化率和PC收率。以TBD为催化剂,优化了反应条件。最佳反应条件为:反应温度175℃,反应压力10M Pa,反应时间15h,n(TBD)∶n(PG)=0.025,n(CH3CN)∶n(PG)=2。在此条件下,PG转化率和PC收率分别为37.3%和22.5%。     

锌铁氧化物催化剂的制备及在尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应中的催化性能

采用共沉淀法制备了一系列锌铁氧化物催化剂，考察了沉淀剂种类和加入方式、沉淀pH值、焙烧温度等制备条件对催化剂性能的影响，得到的最佳制备条件为：以硝酸锌和硝酸铁为前驱体，Zn／Fe摩尔比为2，以氨水为沉淀剂（沉淀终点pH值8），采用正加法，焙烧温度450℃，焙烧时间4h。考察了锌铁氧化物催化剂上尿素与1，2-丙二醇合成碳酸丙烯酯的反应性能，优化了反应条件。最佳反应条件为：反应温度170℃，反应时问2h，催化剂质量分数1．4％，1，2-丙二醇／尿素摩尔比为4。在最佳反应条件下，碳酸丙烯酯收率最高为78．4％。应用XRD、CO2-TPD和XPS等技术对催化剂进行了表征，发现该复合氧化物含有ZnO和ZnFe2O4两种晶相，其中ZnO为主活性组分，ZnO和ZnFe2O4的共同作用促进催化活性的提高。     

ZIF-8催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

采用共沉淀法制备了ZIF-8催化剂,利用XRD,FTIR,SEM,TG对催化剂进行了表征,考察了物料比、反应温度、反应时间、催化剂用量等对尿素与1,2-丙二醇(PG)合成碳酸丙烯酯(PC)的影响.实验结果表明,在n(PG):n(尿素)=4、催化剂用量(以尿素计)3.3％(w)、反应温度170℃、反应时间3 h的条件下,...     

类水滑石催化尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯

制备并表征了几种不同阳离子组合的类水滑石,研究了它们对尿素与1,2-丙二醇醇解合成碳酸丙烯酯反应的催化性能。实验结果表明,类水滑石对尿素与1,2-丙二醇的醇解反应有一定的催化活性,焙烧后类水滑石的催化活性明显提高;类水滑石中二价阳离子和三价阳离子的种类对类水滑石的催化性能具有同样重要的影响;催化剂的酸碱性可能是影响催化活性的关键因素。考察了原料配比、反应温度、反应时间和催化剂用量对反应的影响,当反应温度为170℃、1,2-丙二醇与尿素的摩尔比为4、催化剂用量为原料质量的0.25%、反应时间为5h时,Zn-A l类水滑石的焙烧产物的催化活性最高,碳酸丙烯酯的收率为98.7%。     

3-氨基-1,2-丙二醇的合成与表征

以3-氯-1,2-丙二醇和氨水为原料合成了3-氨基-1,2-丙二醇,并引入活性炭脱色和氨回收工艺,及分子蒸馏技术。考察了原料摩尔比、反应温度和反应时间等因素对产物收率的影响,当n(氨):n(3-氯-1,2-丙二醇)=15:1,反应温度为50℃,反应时间为4 h,采用分子蒸馏分离产物时,3-氨基-1,2-丙二醇的收率为90%,产物纯度为99.6%。采用元素分析、IR、~1H NMR和~(13)C NMR对产物进行了表征。     

金属碳酸盐催化尿素和1，2-丙二醇合成碳酸丙烯酯木

研究了多种单组分金属碳酸盐和铅锌混合碳酸盐对尿素和1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯反应的催化性能。结果表明,单组分盐中碳酸铅催化活性最高,其次是碳酸锌;而混合盐中Ph／Zn摩尔比为3：1时催化活性最高。通过正交实验优化了反应条件,在反应温度160℃,反应时间2h,尿素与1,2-丙二醇摩尔比1：5,催化剂用量1．8％的条件下,碳酸丙烯酯的收率可达98．90％。     

整体搅拌反应器用于尿素醇解合成碳酸丙烯酯的研究

研究了多种混合金属氧化物催化剂分别在整体搅拌反应器和浆态反应器中对尿素与1,2-丙二醇合成碳酸丙烯酯(PC)反应的催化性能.结果表明,整体搅拌反应器的PC收率比浆态反应器低,ZnO-Cr2O3,催化效果最好.确定了合成PC的最佳反应条件:反应温度180℃,反应时间6 h,每一整体催化剂活性组分负载量0.2 g.在最佳条...     

介孔载体嫁接的离子液体催化二氧化碳合成碳酸丙烯酯

将离子液体1-丙基(三乙氧基硅基)-3-甲基咪唑的氢氧化物([Smim]OH)分别嫁接到介孔SiO_2、MCM-41和SBA-15分子筛上制备了非均相嫁接型离子液体,用傅里叶变换红外光谱、N_2吸附、元素分析和热重分析等技术对3种非均相嫁接型离子液体进行了表征。在无溶剂、温和的条件下,以非均相嫁接型离子液体为催化剂,研究了环氧丙烷(PO)与CO_2环加成合成碳酸丙烯酯的反应。实验结果表明,3种非均相嫁接型离子液体均具有较好的催化性能,[Smim]OH/SiO_2的催化性能最好;在[Smim]OH/SiO_2 1.260 mmol、PO 70 mmol、CO_22 MPa、120℃、8 h的优化反应条件下,PO的转化率可达99.5%;[Smim]OH/SiO_2重复使用4次后仍能保持较高的催化性能。     

钛酸钾催化碳酸丙烯酯和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯

对钛酸钾催化碳酸丙烯酯(PC)和甲醇酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)进行了研究。研究发现钛酸钾对该反应有较好的催化活性,高压水热法制备的钛酸钾的催化活性高于常压水热法、醇热法和固相法。以高压水热法制备的钛酸钾为催化剂,当催化剂用量为PC质量的1.85%,甲醇与PC摩尔比为13.9,反应温度64～80℃,反应时间7h时,PC转化率达91.1%,DMC选择性为86.5%。     

卤素掺杂钛酸盐纳米纤维催化合成丙二醇单甲醚

采用水热法制备了系列卤素掺杂的钛酸盐纳米纤维催化剂;用环氧丙烷与甲醇的加成反应验证了该系列催化剂的催化性能;考察了掺杂组分、焙烧温度、反应温度对加成反应的影响;进行了催化剂稳定性实验并分析了催化剂失活的原因。TEM表征结果显示,该系列催化剂的直径为20～30nm、长度大于15μm,BET比表面积为215m~2/g左右。实验结果表明,催化剂的最佳焙烧温度为400℃,在该温度下焙烧的催化剂仍保持一维形貌;掺杂F,Cl,I的钛酸盐纳米纤维催化剂在105℃下具有较高的活性和选择性,其中,F掺杂的钛酸钠纳米纤维催化剂的活性最稳定;CO_2-TPD表征结果显示,其表面碱中心以中强类型为主,总碱量达到0.43mmol/g。催化剂失活主要是由于表面积碳,在空气中400℃下焙烧可再生大部分活性中心。