甲醇和氨氣等離子體偶聯(lián)反應(yīng).pdf

1、甲醇和氨氣都是是廉價(jià)且豐富的化工原料，從甲醇和氨氣出發(fā)合成高附加值的精細(xì)化學(xué)品具有很大的應(yīng)用價(jià)值和深遠(yuǎn)的科學(xué)意義。本文采用介質(zhì)阻擋放電，研究了甲醇和氨氣等離子體及等離子體催化偶聯(lián)反應(yīng)，得到如下結(jié)果:
　　在單獨(dú)等離子體條件下，甲醇和氨氣反應(yīng)可以一步合成二甲基氰胺、二甲基氨基乙腈和氨基乙腈等腈類(lèi)化合物，同時(shí)副產(chǎn)甲酰胺、乙二醇、烏洛托品、三氮唑等高附加值化學(xué)品。以腈類(lèi)化合物選擇性為考察標(biāo)準(zhǔn)，得出生成腈類(lèi)化合物的最佳條件是:鋁片接地-單

2、介質(zhì)阻擋放電反應(yīng)器、不銹鋼棒高壓電極、25 W注入功率，12 kHz放電頻率、0.02ml/min甲醇進(jìn)料量、44 ml/min氨氣流速、4.5 s停留時(shí)間。在上述條件下甲醇轉(zhuǎn)化率為16.9％，腈類(lèi)化合物選擇性為12.7％。此外，采用發(fā)射光譜對(duì)CH3OH/NH3等離子體中的活性物種進(jìn)行原位診斷，用示波器對(duì)放電過(guò)程的電流電壓進(jìn)行原位監(jiān)測(cè)。
　　在等離子體中添加填充材料或催化劑對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率和腈類(lèi)化合物選擇性具有顯著影響。在CH3OH/

3、NH3等離子體中添加填充材料后，對(duì)應(yīng)的甲醇轉(zhuǎn)化率的大小關(guān)系為Na-ZSM-5＞γ-Al2O3＞TS-1＞fumed SiO2＞TiO2＞SiO2＞空管＞BaTiO3，而對(duì)應(yīng)的腈類(lèi)化合物選擇性的大小關(guān)系為fumed SiO2＞ TS-1＞SiO2＞空管＞BaTiO3＞γ-Al2O3＞Na-ZSM-5＞TiO2。生成腈類(lèi)的最優(yōu)反應(yīng)條件是添加fumed SiO2，注入功率為30W，此時(shí)，甲醇轉(zhuǎn)化率為51.1％，腈類(lèi)化合物選擇性為22.1％。與