疏水催化劑用于一步氧化酯化合成甲基丙烯酸甲酯研究.pdf

1、本文研究了在疏水催化劑和O2存在下，甲基丙烯醛（MAL）和甲醇通過一步氧化酯化法合成甲基丙烯酸甲酯（MMA）。對催化劑的催化性能與疏水性能展開了較為系統(tǒng)、全面的研究，研究催化反應(yīng)動力學(xué)并對催化反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了分析預(yù)測。
　　首先探索了負(fù)載在不同載體（苯乙烯-二乙烯基苯共聚物（SDB）、Al2O3、SiO2）上的Pd催化劑的催化性能，結(jié)果表明隨著疏水度的增加，催化活性增強(qiáng)。此外，用二甲基二氯硅烷對親水性載體（Al2O3、SiO2）表面

2、進(jìn)行疏水化處理，進(jìn)一步證實(shí)了催化劑疏水程度對反應(yīng)活性的影響。
　　針對SDB負(fù)載的Pd催化劑，首先確定了最佳Pd負(fù)載量。對工藝進(jìn)行優(yōu)化，固定溶液pH和O2流量，考察反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、催化劑用量、原料配比對反應(yīng)的影響，得到較佳的反應(yīng)條件，并對催化劑進(jìn)行穩(wěn)定性考察。應(yīng)用TG-DTG、FTIR、ESEM、TEM、XRD、XPS等方法對催化劑進(jìn)行表征。
　　論文進(jìn)一步考察了Pb、Bi等助劑對Pd3/SDB的催化性能的影響。發(fā)現(xiàn)Pb

3、和Bi的添加可有效地提高催化性能。在50℃、甲醇/MAL（摩爾比）=40/1，催化劑用量=3wt％，反應(yīng)5h，通過調(diào)變Pb（Bi）與Pd的相對含量，確定最佳助劑含量。發(fā)現(xiàn)以Pd3Pb1/SDB為催化劑，MAL轉(zhuǎn)化率達(dá)97.8%，MMA選擇性達(dá)90.2%。在Pd3Bi1/SDB催化下，MAL轉(zhuǎn)化率達(dá)93.5%，MMA選擇性達(dá)89.8%。在Pd3Pb1Bi1/SDB催化下，MAL的轉(zhuǎn)化率和MMA的選擇性分別為98.1%和90.6%。