异丁烯两段法制甲基丙烯酸甲酯新型催化剂的制备与性能研究

摘要

该论文将异丁烯三步法制甲基丙烯酸甲酯简化为两段法,即把MAL氧化为MAA和酯化为MMA的反应合并为一步进行,将MAL溶于甲醇,再通入空气氧化、酯化.这是一种新的合成方法,催化剂的制备是该论文的技术关键.实验研究表明:在Mo-Bi-O、Mo-V-O催化剂中加入适量的稀土元素Ln,对原晶体结构起到一定的调变作用,有利于活性位点的活化和再生,可提高异丁烯转化率和生成甲基丙烯醛的选择性.MAL氧化酯化法采用一个工艺单元替代传统的两个工艺单元制取MMA,反应合并在同一容器中进行,可精简MAA的分离等步骤,缩短了工艺流程,使MMA收率从70﹪提高到了78.2﹪,达到国际先进水平,并且减少了对环境的污染,易于推广应用.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外发展动态

1.2.1国内外甲基丙烯酸甲酯(MMA)合成情况概述

1.2.2异丁烯氧化-酯化法制MMA国内外研究现状

1.2.3异丁烯选择性氧化-酯化催化剂的研究概况

1.2.4镧系元素在催化反应中的应用概况

1.3本论文的主要研究内容

1.3.1异丁烯两段法催化氧化制MMA简介

1.3.2异丁烯氧化制甲基丙烯醛(MAL)催化剂研究

1.3.3 甲基丙烯醛氧化酯化催化剂研究

1.4论文立题依据

第二章异丁烯氧化制MAL催化剂的制备

2.1制备方法探讨

2.2实验部分

2.2.1主要试剂与仪器

2.2.2钼-铋-镧催化剂的制备

2.2.3钼-钒-镧催化剂的制备

第三章钼-铋-镧、钼-钒-镧催化的异丁烯氧化制MAL反应

3.1实验部分

3.1.1主要试剂与仪器

3.1.2催化剂活性评价装置与流程

3.1.3产物分析

3.2结果与讨论

3.2.1温度对选择性氧化反应的影响

3.2.2异丁烯浓度对选择性氧化反应的影响

3.2.3原料气流速对氧化反应的影响

3.2.4在钼-钒体系中添加不同的镧系氧化物对氧化反应的影响

3.2.5镧系氧化物的添加量对氧化反应的影响

3.2.6混合稀土的反应性能

3.2.7氧化产物的稳定性

3.2.8结论

第四章异丁烯氧化制MAL催化剂的表征及机理探讨

4.1引言

4.2催化剂的表征

4.3结果与讨论

4.3.1比表面测定

4.3.2红外光谱(IR)测定

4.3.3粉末X射线衍射(XRD)测定

4.3.4扫描电镜(SEM图谱)

4.3.5拉曼光谱(Raman图谱)

4.4选择性催化氧化机理

第五章MAL氧化-酯化制MMA催化剂的制备、表征与性能研究

5.1实验部分

5.1.1主要试剂与仪器

5.1.2催化剂的制备

5.1.3催化剂的表征

5.1.4催化剂的活性评价及产物分析

5.2结果与讨论

5.2.1催化剂组成及比表面对其活性的影响

5.2.2反应温度及溶液的pH值对催化剂活性的影响

5.2.3 Pd5Pb1Fe1催化剂中添加Ln对催化剂活性的影响

5.2.4结论

第六章结论

参考文献

致谢

在攻读硕士研究生期间发表论文情况