超臨界條件下鈰鋯固溶體催化二氧化碳和甲醇合成碳酸二甲酯的研究.pdf

1、ClassifiedIndex：06213UDC：661SecrecyRate：Pubizie—d—UniversityCode：10咝HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeSynthesisofDimethylCarbonatefromCOzandCH3OHunderSupercriticalConditionUsingCeria—zirc

2、oniaSolidSolutionastheICatalystCandidate：Supervisor：EnterprisebasedCosupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExamination：JiangXupingProfWeiFuxiangSEFengHaiboMasterofEngineeringEnvironmentalEngin

3、eering。SchoolofEnvironmentalScienceandEngineeringMay，2013摘要摘要碳酸二甲酯(DMC)作為20世紀(jì)發(fā)展最快的綠色化學(xué)產(chǎn)品之一，尤其是1992年碳酸二甲在歐洲通過了非毒性化學(xué)品的注冊登記，近年來受到了廣泛的關(guān)注。DMC廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、制藥、染料、食品添加劑、精細(xì)化工產(chǎn)品、表面活性劑和抗氧化劑等方面。20世紀(jì)以來，國內(nèi)外對DMC的合成進(jìn)行了大量的研究，合成DMC的方法正朝著簡單、無毒、

4、無污染的方向發(fā)展，超臨界C02和甲醇直接合成DMC的方法也越來越受到了關(guān)注。而引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w二氧化碳(C02)既是一種工業(yè)的排放物也可以作為一種潛在的碳源。因此，對C02的資源化利用也在引起人們的關(guān)注。由C02和甲醇直接合成DMC無論是從環(huán)境角度還是能源角度，都具有重要意義。論文共進(jìn)行了四個方面的研究工作，研究結(jié)果如下：1)合成碳酸二甲酯檢測條件的確定：直接合成法合成DMC，選擇氣相色譜質(zhì)譜對DMC進(jìn)行檢測，確定的最佳檢測條件為

5、：色譜柱：DB5弱極性通用柱；進(jìn)樣口溫度：溫度為200℃；柱溫：初始溫度40℃，保持3min，后以25℃／min升至150℃，再保持3min；檢測器：氫火焰檢測器(FID)；檢測器溫度：200℃；分流比：1：100。質(zhì)譜條件：離子源溫度：200℃。連接口溫度：200℃。溶劑切除時間：3min。全掃描：45800m／z。氣相色譜檢測碳酸二甲酯的保留時間為343min。21合成碳酸二甲酯的熱力學(xué)分析：利用Benson基團(tuán)貢獻(xiàn)法計算出碳酸二甲

6、酯的熱力學(xué)數(shù)據(jù)△礬、AG口和熱容cP，通過對直接合成法的反應(yīng)焓變△，∥和反應(yīng)的自由能變△!G口的分析可知：升高溫度，不利于碳酸二甲酯的合成，并且該反應(yīng)在熱力學(xué)上是不可行的。3)合成碳酸二甲酯催化劑的制備與篩選：采用共沉淀法制備了一系列鈰鋯氧化物固溶體，用于催化直接合成碳酸二甲酯，并結(jié)合其結(jié)構(gòu)的表征，對催化劑的性能和結(jié)構(gòu)關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：經(jīng)微波輔助加熱回流處理，900℃焙燒制得的鈰鋯比為2：3鈰鋯固溶體((2)czo3b)表現(xiàn)出的