PPh-Rh/SiO催化剂上干气中的乙烯氢甲酰化制丙醛研究

摘要

本文利用有机-无机杂化的概念，用三苯基膦配体直接修饰多相催化剂Rh/SiO2制备PPh3-Rh/SiO2多相-匀相杂合催化剂。在固定床上考察了温度、压力、空速、n(P)/n(Rh)、焙烧温度等条件对干气中的乙烯氢甲酰化反应的影响，发现该催化剂在383K、1.0MPa、空速5000h-1的温和条件下具有较高的氢甲酰化活性，与相应的匀相担载催化剂性能相当，其中TOF(转换频率)高达900h-1。同时，该催化剂与产物易分离、铑金属不易流失。　　利用TG、31PMASNMR、XPS、TPD和FTIR表征技术，对PPh3-Rh/SiO2催化剂进行了表征。发现PPh3-Rh/SiO2催化剂上配体PPh3和表面Rh原子存在配位作用。考察了CO、H2和C2H4在PPh3-Rh/SiO2上吸附及作用状态。发现PPh3-Rh/SiO2气固相氢甲酰化中，Rh原子配位PPh3后的线式吸附CO是烯烃氢甲酰化活性中心。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1前言

1.2干气的利用现状

1.2.1催化裂化干气制乙苯

1.2.2催化裂化干气制环氧乙烷

1.2.3催化裂化干气制氨

1.2.4乙烷氧化裂解制乙烯

1.2.5催化裂化干气回收乙烯

1.2.6催化裂化干气回收氢气

1.3丙醛的生产和市场需求

1.3.1丙醛的性质

1.3.2丙醛的用途

1.3.3丙醛的生产工艺路线

1.3.4丙醛的生产及消费结构

1.4本章小结

第2章干气氢甲酰化研究进展

2.1干气氢甲酰化现状

2.2干气的前处理

2.3干气氢甲酰化合成丙醛研究现状

2.3.1均相催化体系

2.3.2均相担载催化体系

2.4本章小结

第3章乙烯多相氢甲酰化进展

3.1前言

3.2载体对担载铑基催化剂上乙烯氢甲酰化的影响

3.3 SIO2负载铑基催化剂上乙烯氢甲酰化性能研究

3.3.1助剂对SiO2负载铑基催化剂的调变

3.3.2制备条件对催化剂性能的影响

3.3.3制备条件对催化剂性能的影响

3.4本章小结

3.5本课题的工作简述

3.5.1本课题的主要构思

3.5.2本课题的意义

3.5.2本课题的主要工作

第4章催化剂的制备及其评价

4.1主要原料及试剂

4.2催化剂的制备

4.3反应混合气的前处理

4.3.1气相色谱的校正

4.3.2反应干气的初始组分分析

4.4催化剂的评价

4.4.1反应的流程简述及流程简图

4.4.2产品分析方法的建立

4.5PPH3-RH/SIO2催化剂上干气中的乙烯氢甲酰化反应性能

4.5.1多相、匀相担载和PPh3-Rh/SiO2催化剂的反应性能比较

4.5.2 n(P)/n(Rh)对干气氢甲酰化反应的影响

4.5.3焙烧温度对催化剂性能的影响

4.5.4 PPh3-Rh/SiO2催化剂上反应条件的研究

4.6本章小结

第5章PPH3-RH/SIO2催化剂的表征

5.1催化剂的表征方法

5.1.1程序升温还原(TPR)

5.1.2程序升温还原(TPD)

5.1.3热重(TG)

5.1.4红外(FTIR)

5.1.5 X射线光电子能谱(XPS)

5.1.6 31P魔角旋转核磁共振实验(31P MAS NMR)

5.2催化剂的表征与分析

5.2.1 Rh/SiO2催化剂的TPR结果

5.2.2 PPh3-Rh/SiO2催化剂的TG研究

5.2.3 3 1P MAS NMR对PPh3-Rh/SiO2催化剂的表征

5.2.4 PPh3-Rh/SiO2催化剂的XPS研究

5.2.5PPh3-Rh/SiO2催化剂的TPD研究

5.2.6 PPh3-Rh/SiO2催化剂的FTIR研究

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致 谢