Zn基多相催化劑催化CO2固定轉(zhuǎn)化合成環(huán)狀碳酸酯.pdf

1、二氧化碳作為一種含量豐富，易得，無毒而且可再生的C1資源已經(jīng)成為研發(fā)中的熱點(diǎn)話題。把二氧化碳作為化工反應(yīng)的起始原料與環(huán)氧化物反應(yīng)生成環(huán)狀碳酸酯是資源化二氧化碳的有效途徑。
　　本研究開發(fā)了兩種有效的鋅基多相催化劑來催化二氧化碳與環(huán)氧化物固定轉(zhuǎn)化合成環(huán)狀碳酸酯。首先，采用碘化鋅與鹽酸胍作為雙組份多相催化劑在溫和的反應(yīng)條件并且不需要有機(jī)溶劑，協(xié)同催化二氧化碳與環(huán)氧化合物環(huán)加成生成環(huán)狀碳酸酯。反應(yīng)在100℃，1.0 MPa二氧化碳壓力下

2、進(jìn)行1.5 h，碳酸丙烯酯的產(chǎn)率可以達(dá)到94％，選擇性均大于98%，反應(yīng)體系簡單易得，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時(shí)間短，效率高。探討了不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)的變化對碳酸丙烯酯產(chǎn)率的影響，包括以不同金屬作為路易斯酸、實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)溫度的變化、二氧化碳壓力的變化、反應(yīng)時(shí)間的長短以及催化劑和助催化劑的使用量等。為研究GndCl/ZnI2催化劑的普遍適用性和催化效率，將其用于催化不同取代基的環(huán)氧化合物與二氧化碳環(huán)加成反應(yīng)，如1,2-環(huán)氧丁烷、環(huán)氧氯丙烷、氧化苯乙烯

3、、氧化環(huán)己烯等。另外還提出了該催化體系的催化反應(yīng)機(jī)理，鹽酸胍和碘化鋅的協(xié)同催化使環(huán)加成反應(yīng)迅速高效地進(jìn)行。其次是將氨基化的Zn/SBA-15質(zhì)子化后得到的單組分多相催化劑催化二氧化碳合成環(huán)狀碳酸酯，NH3I-Zn/SBA-15能夠在130℃的反應(yīng)溫度，3 MPa的二氧化碳壓力下，進(jìn)行12 h后能夠獲得93%的碳酸丙烯酯的產(chǎn)率和99%的選擇性。我們采用XRD，N2吸附，TEM，F(xiàn)TIR，XPS等表征手段表征了合成的催化劑NH3I-Zn/S