固體超強(qiáng)堿Na2SnO3和MgO-SnO2的制備、表征及催化應(yīng)用.pdf

1、隨著綠色化學(xué)的發(fā)展以及環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng),環(huán)境友好型催化劑的研究越來(lái)越受到重視。固體超強(qiáng)堿催化劑不僅具有高的活性和選擇性,而且反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物易于分離、可循環(huán)使用、對(duì)設(shè)備腐蝕性小等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成功應(yīng)用于烯烴的雙鍵異構(gòu)化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)、酯交換反應(yīng)、Michael加成反應(yīng)、Knoevenagel縮合反應(yīng)等有機(jī)反應(yīng)中。
　　 本文首次研制出新型固體超強(qiáng)堿催化劑Na2SnO3和MgO-SnO2,采用TG-DSC、XRD、N2吸附-

2、脫附等溫線、SEM、XPS、Hammett指示劑法、CO2-TPD以及烯烴雙鍵異構(gòu)化探針?lè)磻?yīng)等表征技術(shù)對(duì)催化劑的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性及催化劑的比表面積、孔徑分布、表面性質(zhì)、堿性進(jìn)行了詳細(xì)研究。用反馬氏邁克爾加成反應(yīng)、異丙醇脫氫反應(yīng)、碳酸丙烯酯與甲醇的酯交換反應(yīng)以及醛、丙二腈與活潑亞甲基化合物的三元縮合反應(yīng)探討了其催化性能,并研究了其反應(yīng)機(jī)理。取得的主要研究成果如下⑴在氮?dú)獗Ｗo(hù)下,通過(guò)簡(jiǎn)單的熱處理水合錫酸鈉得到固體超強(qiáng)堿Na2SnO3,其堿強(qiáng)度

3、為26.5≤H.＜33.0,堿量高達(dá)0.254 mmol/g。在350℃處理2 h時(shí),錫酸鈉具有最高的堿度和超強(qiáng)堿量,對(duì)反馬氏邁克爾加成反應(yīng)、異丙醇脫氫反應(yīng)、碳酸丙烯酯與甲醇的酯交換反應(yīng)具有高的活性和選擇性。揭示了催化劑超強(qiáng)堿性與催化性能之間的關(guān)系:堿強(qiáng)度越大,催化活性越高;在堿強(qiáng)度相同的情況下,堿量越大,催化活性越高。另外,可以通過(guò)原位熱處理水合錫酸鈉,得到的超強(qiáng)堿應(yīng)用于特定反應(yīng),解決了超強(qiáng)堿的貯存問(wèn)題,這一超強(qiáng)堿催化劑將在催化領(lǐng)域和

4、精細(xì)化學(xué)品合成領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。⑵在前面的工作基礎(chǔ)上,通過(guò)水熱合成法及熱處理制得了另一種新的固體超強(qiáng)堿催化劑MgO-SnO2,其堿強(qiáng)度為26.5≤H.＜33.0,超強(qiáng)堿量為0.939 mmol/g。表征結(jié)果顯示該固體超強(qiáng)堿呈球形形貌,直徑大約為150 nm,屬于介孔材料,比表面積為115.2 m2/g,平均孔徑為6 nm。將該超強(qiáng)堿應(yīng)用于醛、丙二腈與活潑亞甲基化合物的三元縮合反應(yīng)中,取得了較好的催化效果。此研究提供了制備氧化物型固