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文檔簡(jiǎn)介
1、脂肪醇是生產(chǎn)增塑劑、洗滌劑和表面活性劑等多種精細(xì)化學(xué)品的主要基礎(chǔ)原料,其用量大且附加值高,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中具有重要的作用。本文選擇油酸甲酯為模型反應(yīng)物,在考察銅-鉻催化劑加氫反應(yīng)之后,嘗試將具有良好納米粒子穩(wěn)定性和溫控特性的聚醚鏈引入到離子液體結(jié)構(gòu)中,合成了新型溫控咪唑型離子液體,將其作為穩(wěn)定劑用于創(chuàng)新出一種含Pd納米金屬催化劑的溫控離子液體/有機(jī)兩相催化體系,并用于催化油酸甲酯加氫制備脂肪醇。以解決多相催化劑存在的傳質(zhì)和擴(kuò)散阻力大、催化劑
2、壽命短等問(wèn)題。
在常規(guī)催化體系下考察了油酸甲酯加氫制備脂肪醇的反應(yīng)。結(jié)果表明,銅鉻催化劑具有較好的催化效果。在油酸甲酯2.5g,銅鉻催化劑37.5mg,反應(yīng)溫度230℃,反應(yīng)時(shí)間6h,反應(yīng)壓力6MPa的反應(yīng)條件下,脂肪醇的羥基值可達(dá)到186mgKOH/g,碘值22I2g/100g。另外,該催化劑回收重復(fù)利用5次后,產(chǎn)物脂肪醇的羥基值和碘值略有降低,而焙燒再生的催化劑具有較好的催化性能。
將對(duì)納米粒子具有良好穩(wěn)定性的聚
3、乙二醇鏈段結(jié)構(gòu)引入到離子液體結(jié)構(gòu)中,設(shè)計(jì)、合成了多種具有不同鏈段長(zhǎng)度的溫控離子液體ILPEG-400、ILPEG-600、ILPEG-750和ILPEG-1000,并采用1H NMR、FT-IR等手段表征了其結(jié)構(gòu),結(jié)果表明所合成的樣品即為目標(biāo)化合物;采用原位加氫反應(yīng),將所合成的新型溫控離子液體用于穩(wěn)定Pd納米金屬催化劑,構(gòu)建含Pd納米金屬催化劑的溫控離子液體催化體系,并采用XRD和TEM等表征手段表征納米粒子的粒徑特征,結(jié)果表明,所合成
4、的溫控催化體系中的Pd納米金屬粒子粒徑約3nm左右,且分布基本呈正態(tài)分布。此外,所合成的催化體系具有良好的溫控特性。
將所合成南溫控催化體系嘗試用于催化油酸甲酯的氫化反應(yīng)制備脂肪醇,結(jié)果發(fā)現(xiàn)ILPEG·750/PdCl2對(duì)油酸甲酯制各脂肪醇的效果最佳。油酸甲酯2.5g,催化劑1.0g,正庚烷1.2g,甲苯1.0g,反應(yīng)溫度210℃,反應(yīng)時(shí)間4h,氫氣壓力6MPa,為較佳的工藝條件。在該條件下,產(chǎn)物脂肪醇羥基值156mgKOH/
5、g,碘值20I2g/100g。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下,催化劑不經(jīng)過(guò)處理直接重復(fù)使用5次后,因金屬納米粒子的團(tuán)聚導(dǎo)致催化劑體系的催化性能略有降低,所得產(chǎn)物的羥值、碘值分別126mgKOH/g和36I2g/100g。
綜上所述,在催化油酸甲酯加氫制備脂肪醇的反應(yīng)過(guò)程中,溫控催化體系克服了銅鉻催化劑存在的環(huán)境污染等一系列問(wèn)題,可實(shí)現(xiàn)了催化劑與產(chǎn)物“低溫分相、高溫均相”的反應(yīng)與分離效果,對(duì)貴金屬納米催化劑的分離回收與循環(huán)提供了有效的理論依據(jù)
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