Al-ZnO催化环氧丙烷一步法合成碳酸二甲酯的研究

采用共沉淀法制备了Al-ZnO氧化物。用Al-ZnO氧化物作催化剂,以环氧丙烷(PO)、二氧化碳和甲醇为原料一步催化合成了碳酸二甲酯(DMC)并联产碳酸丙烯酯(PC)。利用SEM、XRD等方法对Al-ZnO进行了表征,考察了催化剂用量、反应温度及反应时间对合成DMC的影响。结果表明,Al离子均匀的掺杂进入ZnO晶格中,Al-ZnO氧化物结晶度高。研究得出,经600℃焙烧的Al-ZnO催化剂的催化活性较高,在催化剂用量为1.0 g,反应温度160℃,反应时间为5 h下,可使环氧丙烷转化率达到100%,DMC的选择性为34.2%。     

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%。     

ZnO-PbO催化剂上酯交换法合成碳酸二甲酯

采用共沉淀法制备了ZnO-PbO催化剂,并对该催化剂在碳酸丙烯酯(PC)与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯(DMC)反应中的催化性能进行了研究。探讨了催化剂制备条件对ZnO-PbO催化剂性能的影响,得出最佳制备条件为:Pb(CH3COO)2.3H2O和Zn(NO3)2.6H2O为前体、m(Zn)∶m(Pb)=3.46、以n(NaOH)∶n(Na2CO3)=3∶1的混合溶液为沉淀剂、焙烧温度500℃。优化了ZnO-PbO催化剂上PC与甲醇酯交换合成DMC反应的条件,即反应温度110℃、反应时间2h、n(CH3OH)∶n(PC)=8.4、催化剂占体系的质量分数为3.0%。在此条件下,PC转化率为63.8%,DMC选择性为97.8%,产率为62.4%。此外还考察了催化剂重复使用的效果,并对其失活原因进行了分析。     

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。     

尿素醇解法合成碳酸二甲酯的工艺对比研究

以尿素和甲醇为原料,利用尿素醇解法直接合成碳酸二甲酯(DMC),研究对比了催化精馏法、溢流法、釜式连续法、固定床一段法、固定床两段法等不同工艺。结果表明,固定床一段法上行料工艺所得DMC收率及反应器出口DMC质量分数最佳;在进料的尿素质量分数为5%～10%,反应压力为1.0 MPa,反应温度为180～190℃,液体体积空速为0.18～0.22 h-1的适宜条件下,DMC的收率高于70%,反应器出口DMC质量分数大于5%。     

尿素与丙二醇合成碳酸丙烯酯中试研究

在小试研究的基础上,进行了尿素与丙二醇(PG)直接合成碳酸丙烯酯(PC)的百吨级中试研究。结果表明:在反应温度为160℃,反应压力为33~47kPa,反应时间为5~7h,n(尿素)∶n(PG)=1.0∶1.5;m(催化剂)∶m(尿素)=(2~3)∶100的条件下,产品PC的收率为94%~96%;反应过程中,催化剂可采用离心分离的方法进行回收,且可循环使用;经过减压精馏和快速蒸馏处理后,产品PC的纯度为99.6%,各项质量指标均达到了优级品的要求。     

负载硝酸锌硅凝胶催化甲醇与尿素合成碳酸二甲酯

用溶胶凝胶法制备硅凝胶负载硝酸锌催化剂,并将其用于在间歇反应釜中以甲醇和尿素为原料合成碳酸二甲酯(DMC)。对催化剂制备条件(水硅比、醇硅比、水浴温度、负载锌量)进行了考察。结果表明,在n(H2O)/n(TEOS)=10,n(n-butanol)/n(TEOS)=1,水浴温度80℃,p H=2.5,负载硝酸锌量为0.04mol的条件下制备的催化剂,DMC产率最高达到7.2%,比单纯硝酸锌催化剂产率提高35.6%。反应后收集的催化剂简单干燥后催化活性恢复50.55%。     

金属氧化物催化剂上尿素与甲醇合成碳酸二甲酯

考察了不同金属氧化物对尿素与甲醇合成碳酸二甲酯（DMC）反应的催化性能。在具有较高催化活性的ZnO催化剂上适宜的反应条件是：甲醇与尿素摩尔比为20，反应温度为180℃，反应时间为9h,ZnO用量为反应体系质量的8%。DMC的最高收率为22.6%。活性中心被覆盖是造成ZnO催化剂失活的主要原因，失活的ZnO催化剂可通过简单焙烧的方法得以再生。采肜不同方法制备了一系列二元金属氧化物催化剂并对其反应性能进行了评价，发现ZnO-PbO和ZnO-La2O3的催化活性分别为ZnO的1.4和1.13倍。此外还考察了焙烧温度对二元金属氧化物催化剂活性和影响。     

PbO/SiO_2催化酯交换合成甲基苯基碳酸酯

采用溶胶凝胶/浸渍法制备Pb O/Si O2催化剂,用于苯酚与碳酸二甲酯(DMC)酯交换反应合成甲基苯基碳酸酯(MPC)。在间歇反应精馏塔中,考察制备催化剂的焙烧温度、Pb O负载量、催化剂用量、DMC与苯酚摩尔比、反应温度、反应时间等因素对酯交换反应的影响。实验结果表明,Pb O/Si O2催化剂适宜的焙烧温度为500℃、Pb O负载量为5%(x);适宜的反应条件为:催化剂用量2.3%(w)(基于反应体系的质量)、n(DMC)∶n(苯酚)=8、190~195℃、10 h,在此条件下苯酚转化率为72.0%,MPC选择性为96.5%;Pb O/Si O2催化剂至少可回用5次,具有较好的活性稳定性。     

碳酸二甲酯法合成聚碳酸酯及其分步缩聚反应研究进展

介绍了碳酸二甲酯(DMC)法合成聚碳酸酯(PC)的研究现状,指出DMC法合成PC需要解决的关键问题是合成二甲氧基碳酸双酚A二酯(DmC(1)),并剖析了DmC(1)选择性合成的主要影响因素。综述了DmC(1)合成催化剂的研究现状,指出提高DmC(1)收率和选择性的主要方法是制备合适的催化剂,分析了催化剂结构和表面性能对双酚A与DMC发生甲氧基羰基化和甲基化反应的影响,得出介孔载体内部负载有机氧化锡是催化DmC(1)选择性合成的重要手段。阐述了DMC法合成PC的主要影响因素,分析了缩聚反应过程。同时对DMC法合成PC的前景和该工艺存在的问题进行了评述。     

碳酸二甲酯的合成与应用研究进展

综述了碳酸二甲酯(DMC)的合成方法,重点是以CO为原料的氧化羰基化路线、CO2原料路线和尿素原料路线;介绍了DMC的应用,包括作为羰基化、甲基化和酯交换等反应的反应物,以及在油品添加剂和溶剂中的应用;并对DMC的生产与发展给出了建议。     

醇、环氧乙烷和二氧化碳直接转化合成碳酸酯反应中离子液体的催化作用

利用离子液体催化剂,从环氧乙烷、CO2和甲醇出发一步合成碳酸二甲酯.结果表明,当使用[PMIm]+[Br]-离子液体为催化剂时,DMC选择性达66%,EO转化率接近100%,[BMIm]+[BF4]-离子液体的催化活性最差.说明DMC的一步合成以及环氧乙烷的醇解对离子液体的阴离子比较敏感.在相同反应条件下催化环氧乙烷、乙醇和二氧化碳直接反应合成碳酸二乙酯的活性结果与合成DMC相比不太理想.可能是因为中间产物EC没有有效地同乙醇进行酯交换造成DEC选择性较低.     

TiO_2/SiO_2催化碳酸二甲酯与乙酸苯酯酯交换合成碳酸二苯酯

采用等体积浸渍法制备了TiO2/SiO2催化剂,并将其用于催化碳酸二甲酯(DMC)与乙酸苯酯(PA)酯交换合成碳酸二苯酯(DPC),考察了催化剂制备条件和反应条件对酯交换反应的影响。实验结果表明,以550℃下焙烧制得的负载量为4%(w)的TiO2/SiO2为催化剂,在反应温度170℃、反应时间7 h、PA用量39.00 g、n(DMC)∶n(PA)=1∶2、催化剂用量1.6 g的优化条件下,DMC转化率为79.21%,碳酸甲苯酯和DPC的总选择性为93.66%。TiO2/SiO2催化剂的活性随使用次数的增加而下降;FTIR和XRD的表征结果显示,催化剂失活的主要原因是活性组分TiO2的流失;反应体系中极少量的水对酯交换反应的影响很大。     

苯胺和碳酸二甲酯合成苯氨基甲酸甲酯的表观动力学与反应机理

以无水醋酸锌为催化剂,研究了碳酸二甲酯(DMC)与苯胺反应合成苯氨基甲酸甲酯(MPC)的表观反应动力学。结果表明:当DMC大量过量时,DMC与苯胺甲氧羰基化一步合成MPC的反应为准一级反应。并通过红外光谱分析了DMC、苯胺与甲醇对醋酸锌催化剂结构的影响,推测了该反应的反应机理。     

复合氧化物LaMgAlO催化剂催化酯交换合成碳酸二丙酯

采用共沉淀法制备了复合氧化物LaMgAlO催化剂,采用XRD和DTA手段对催化剂进行了表征,并考察了LaMgAlO催化剂对丙醇与碳酸二甲酯(DMC)酯交换合成碳酸二丙酯(DPC)反应的性能。实验结果表明,当复合氧化物为n(La)∶n(Mg)∶n(Al)=0.7∶3∶1(即0.7 LaMgAlO催化剂具有水滑石结构)时,在650℃下焙烧5 h制备的0.7 LaMgAlO催化剂对合成DPC的酯交换反应的活性最高;最佳的工艺条件为:反应温度90℃、n(丙醇)∶n(DMC)=3、催化剂用量3.0%(w)、反应时间6 h,在此条件下,DMC的转化率达到97.4%,DPC的选择性达到95.4%。     

甲醇和尿素合成碳酸二甲酯及其作为燃油添加剂的应用

中国科学院山西煤炭化学研究所在 1999年提出了由尿素和甲醇出发直接合成碳酸二甲酯新的合成路线。在对该过程的热力学和动力学进行了详细地计算和测试基础上 ,初步认清了该反应的本质和发展方向。随后 ,首先开发了以有机金属络合物和共溶剂为催化体系 ,系统的研究了催化剂的反应性能 ,在该催化体系中 ,尿素的转化率在 80 %左右 ,氨基甲酸酯和DMC选择性大于 97% ,其中DMC选择性大于 3 0 %。在此基础上 ,进一步重点开发了一系列固体催化剂体系 ,在不加入任何有机溶剂的条件下 ,尿素转化率接近 10 0 % ,氨基甲酸酯和DMC选择性大于 98% ,其…     

等离子体引发丙烯酰胺与2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵水溶液聚合

研究了等离子体引发丙烯酰胺(AM)和2-甲基-丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)水溶液聚合制备线性阳离子聚电解质的工艺方法。测定了不同反应压力下反应液的沸点,得到最佳的反应压力为133Pa;优化了引发聚合的条件:放电时间40s、放电功率60W、反应溶液pH=4.5、w(AM+DMC)=30%、m(AM)∶m(DMC)=1∶1、聚合时间24h、聚合温度40℃。在优化条件下,聚合物的最高特性粘数为966cm3/g。探索了等离子体引发AM-DMC水溶液聚合的机理:AM与水溶液中H+结合形成的HAM自由基起引发作用,进而与AM或DMC单体进行反应,生成线性聚合物。     

MgO/γ-Al2O3催化酯交换合成碳酸甲丁酯

通过活性组分和载体筛选制备了MgO/γ-Al_2O_3催化剂,用于碳酸二甲酯(DMC)和正丁醇液相酯交换反应合成碳酸甲丁酯(BMC),并考察了活性组分前驱物、催化剂焙烧温度和活性组分负载量对催化剂活性的影响。结果表明,以Mg(OAc)_2·4H_2O为活性组分前驱物,催化剂焙烧温度为400℃,活性组分MgO负载量为5%时,MgO/γ-Al_2O_3表现出高的酯交换反应催化活性。同时考察了反应温度、原料配比对酯交换反应的影响,适宜的反应温度为100℃;物料配比n(DMC):n(正丁醇)=3:1时,正丁醇的转化率达到98.4%,BMC的选择性为91.9%,收率为90.4%。催化剂重复实验表明催化剂重复使用性能良好。     

硅钨酸催化合成二苯甲烷二氨基甲酸甲酯

以硅钨酸为催化剂、二乙二醇二甲醚为溶剂,对苯氨基甲酸甲酯(M PC)与甲醛缩合反应制备二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC)进行了研究。考察了M PC与甲醛摩尔比、反应温度、反应时间和硅钨酸用量对M PC转化率和MDC收率的影响,得到最佳的反应条件:M PC与甲醛的摩尔比为8∶1,反应温度100℃,反应时间4.5h,硅钨酸与M PC的摩尔比为2.1∶100。在此优化条件下反应,MDC的收率为62.8%。对硅钨酸催化M PC与甲醛缩合反应的历程进行了讨论,硅钨酸既有催化反应物种形成活性中间体的活性质子,又有对活性中间体具有稳定化作用的硅钨酸阴离子,从而具有很高的催化活性。     

镍铬类水滑石的制备及其催化性能

采用低过饱和共沉淀法,以Ni(NO_3)_2·6H_2O和Cr(NO_3)_3·9H_2O为原料,NaOH为沉淀剂制备了晶相单一、结晶度高的镍铬类水滑石化合物,并利用XRD,IR及TG-DTA对其结构进行了表征。测定了加入沉淀剂NaOH后,不同n(Ni):n(Cr)混合盐溶液中混合盐体系pH值的变化情况,探讨了不同因素对镍铬类水滑石制备的影响。将制备的催化剂应用于尿素与丙二醇反应生成碳酸丙烯酯反应中,在反应温度170℃,n (尿素):n(1,2-丙二醇)=1:1,反应时间180 min,催化剂用量0.2 g条件下,尿素转化率可达100%,碳酸丙烯酯产率达90%。