面向水解和酯交換反應(yīng)的堿催化劑制備與性能研究.pdf

1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：學(xué)校代碼：10414學(xué)號(hào)：2014160003碩士碩士專(zhuān)業(yè)學(xué)位專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生學(xué)位論文研究生學(xué)位論文面向水解和酯交換反應(yīng)的堿催化劑制備面向水解和酯交換反應(yīng)的堿催化劑制備與性能研究與性能研究Preparationofalkalinecatalystitscatalyticperfmanceinhydrolysistransesterificationreactions許姝院所：化學(xué)化工學(xué)院導(dǎo)師姓名：陶端健專(zhuān)業(yè)學(xué)位類(lèi)別：工程碩士

2、專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域：綠色化工過(guò)程二〇一七年六月I摘要隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)以及環(huán)境友好化學(xué)的發(fā)展，綠色化學(xué)逐漸成為研究熱點(diǎn)。為克服傳統(tǒng)堿性催化存在的腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境、回收難等問(wèn)題，新型堿性催化劑的研究方興未艾。為此，本論文制備合成了兩類(lèi)堿性催化材料——堿性功能化離子液體和復(fù)合金屬氧化物，并應(yīng)用于水解和酯交換反應(yīng)。具體研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)部分：1.設(shè)計(jì)合成了4種氨基酸類(lèi)離子液體，并應(yīng)用于肉桂醛水解制備天然苯甲醛。研究結(jié)果表明，離子液體[N1111

3、][Pro]表現(xiàn)出最優(yōu)異的催化性能，反應(yīng)1h，苯甲醛的收率高達(dá)94%，選擇性為99%。此外，動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算結(jié)果表明，[N1111][Pro]催化此水解反應(yīng)的活化能僅為38.30kJmol1，脯氨酸陰離子中仲胺NH和羧酸根COO的協(xié)同催化主導(dǎo)了肉桂醛的高效水解反應(yīng)過(guò)程。2.設(shè)計(jì)合成了3種氨基多羧酸堿性功能化離子液體，應(yīng)用于碳酸二甲酯（DMC）和乙醇（EtOH）高效制備碳酸二乙酯（DEC）酯交換反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，離子液體陰離子中羧酸

4、根越多，其催化活性越好，催化活性的順序?yàn)椋篬N2222]3[NTA][N2222]2[IDA][N2222][Pipe]。另外，還對(duì)該反應(yīng)的時(shí)間、溫度、催化劑的量以及反應(yīng)物的摩爾比進(jìn)行優(yōu)化。在最優(yōu)條件2h95℃1wt.%EtOH:DMC=4下，DEC的收率為61%。3.制備合成了一系列不同摩爾比的復(fù)合金屬氧化物(x)CeO2MgO(x=2.56.58.5)，并應(yīng)用于生物質(zhì)衍生物的酯交換反應(yīng)。(2.5)CeO2MgO表現(xiàn)出最好的催化效果，