无模板剂介孔锆基固体碱的制备及其催化合成甘油碳酸酯性能

在无模板剂作用下,借助共沉淀法成功制备了3种不同组成的锆基固体碱催化剂(MO-ZrO_2,M为Ca、Mg或La)。X射线衍射(XRD)和N_2吸附-脱附测试表明这些催化材料具有规整介孔结构。在催化剂制备过程中,所引入的金属氧化物进入了t-ZrO_2四方相晶格,形成了固溶体结构。详细考察了所制备催化剂催化甘油和碳酸二甲酯(DMC)合成甘油碳酸酯(GC)的性能。在所制备的4种催化剂中,MgO-ZrO_2具有最佳催化性能。在反应温度为120℃、反应时间为3 h、MgO-ZrO_2用量为总反应物的5%(质量分数)的最佳条件下,GC收率可达到88.2%。结合CO_2程序升温脱附(CO_2-TPD)表征结果,阐明了催化剂反应性能和表面碱性之间的关系。重复性实验结果显示,所制备的MgO-ZrO_2样品具有较高的催化稳定性,是一种理想的合成GC的多相催化剂。