甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯活性炭負(fù)載銅基催化劑的研究.pdf

1、作為綠色化學(xué)品，碳酸二甲酯（DMC）在化學(xué)合成、溶劑以及油品添加劑方面具有廣闊的應(yīng)用前景。以甲醇、一氧化碳、氧氣為原料直接合成DMC的氣相氧化羰基化法因具有原子利用率高、副產(chǎn)物為水等眾多符合綠色化學(xué)原則的特點(diǎn)而成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。負(fù)載在活性炭（AC）上的無氯型銅基催化劑因能夠有效解決反應(yīng)過程中氯流失帶來的催化劑失活和設(shè)備腐蝕問題而備受關(guān)注。本論文考察了 CuOx/AC催化劑的制備方法、載體改性和碳載體作用對(duì)催化劑性能和催化過程的影響。

2、
　　以負(fù)載在活性炭上的醋酸銅為催化劑前驅(qū)體，采用甲醇?xì)庀噙€原法制備了均勻分散的CuOx納米顆粒。該制備過程條件溫和、操作簡(jiǎn)單?；钚詼y(cè)試結(jié)果表明還原溫度和時(shí)間對(duì)于氧化羰基化反應(yīng)的性能有顯著影響。在優(yōu)化的還原條件下， CuOx/AC催化劑上DMC時(shí)空收率達(dá)到408 mg/(gcat·h)，相比熱分解等傳統(tǒng)方法時(shí)空收率提高了近60％，選擇性相似。結(jié)合XRD、TEM、XPS表征結(jié)果，認(rèn)為良好的銅物種分散和高含量的一價(jià)銅物種促進(jìn)了催化性能

3、的提升。
　　活性炭表面性質(zhì)是影響甲醇氧化羰基化反應(yīng)的重要因素。對(duì)活性炭進(jìn)行氮改性，考察其對(duì)反應(yīng)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)溫度的氮改性能夠增大活性炭比表面積、引入含氮基團(tuán)并提高載體缺陷程度，從而提高載體與金屬間的作用力并促進(jìn)銅物種的分散，最終導(dǎo)致催化劑性能的提升。
　　通過制備不同載體（活性炭、氧化鋁、二氧化硅）負(fù)載的Cu催化劑，探討甲醇氧化羰基化反應(yīng)中載體的作用。催化劑評(píng)價(jià)結(jié)果表明，只有AC負(fù)載的Cu0具有催化甲醇氧化羰基