蒙脫石復合固體堿的合成與表征及其催化Knoevenagel縮合反應(yīng)研究.pdf

1、蒙脫石是一種層狀結(jié)構(gòu)的鋁硅酸鹽粘土礦物，具有良好的電負性、離子交換性、分散懸浮性、吸附性和吸水性等特點，在催化領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。本文利用蒙脫石為原料，研發(fā)幾種在Knoevenagel縮合反應(yīng)中的固體堿催化劑，對催化劑的合成條件、結(jié)構(gòu)關(guān)系和催化性能進行了系統(tǒng)的研究。既實現(xiàn)了該反應(yīng)體系中的多相化，也實現(xiàn)了清潔工藝和生產(chǎn)，同時減少了環(huán)境污染。主要包括以下內(nèi)容：
　　(1)查閱大量文獻，對固體堿催化劑材料和改性蒙脫石材料進行了綜述，介紹

2、了催化Knoevenagel縮合反應(yīng)機理和改性蒙脫石的合成方法。
　　(2)以蒙脫石、苯胺和FeCl3.6H2O為原料，合成蒙脫石/聚苯胺復合固體堿與磁性蒙脫石/聚苯胺復合固體堿，采用紅外光譜、紫外可見漫反射光譜、XRD等對其結(jié)構(gòu)進行了表征，利用熔點儀對催化反應(yīng)后的產(chǎn)物熔點進行測定。利用蒙脫石/聚苯胺復合固體堿作為催化劑，通過催化Knoevenagel縮合反應(yīng)的正交實驗，從中找出最佳實驗條件，并且對反應(yīng)溫度，催化劑用量，反應(yīng)時間分

3、別進行了研究實驗。合成的2種催化劑在Knoevenagel縮合反應(yīng)的重復實驗中能夠重復利用3次。
　　(3)以蒙脫石和硝酸鋰為原料，合成12種蒙脫石/硝酸鋰復合固體堿，通過紅外光譜、XRD、氮氣等溫吸附-脫附等對其結(jié)構(gòu)進行了表征，通過熔點儀對催化Knoevenagel縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物熔點進行測定。利用400℃煅燒的蒙脫石/(0.2g)硝酸鋰復合固體堿作為催化劑，通過催化Knoevenagel縮合反應(yīng)的正交實驗，從中找出最佳實驗條件

4、。對部分合成的蒙脫石/硝酸鋰復合固體堿進行催化Knoevenagel縮合反應(yīng)實驗，其中400℃煅燒的蒙脫石/(0.2g)硝酸鋰復合固體堿的催化效果最好，反應(yīng)產(chǎn)物的收率為96.3％。利用合成的400℃煅燒的蒙脫石/(0.2g)硝酸鋰復合固體堿催化劑對Knoevenagel縮合反應(yīng)進行重復實驗中，這種催化劑都可以重復利用3次。
　　(4)以蒙脫石和氫氧化鈉為原料，合成3種蒙脫石/NaOH復合固體堿，通過紅外光譜、XRD、氮氣等溫吸附-

5、脫附等對其結(jié)構(gòu)進行了表征，通過熔點儀對催化Knoevenagel縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物熔點進行測定。當苯甲醛和丙二腈的物質(zhì)的量比為10 mmol:10 mmol、反應(yīng)時間1 h、反應(yīng)溫度60℃、催化劑用量0.1 g的條件下，利用合成的3種蒙脫石/NaOH復合固體堿作為催化劑，通過催化Knoevenagel縮合反應(yīng)實驗，其中550℃煅燒的蒙脫石/NaOH/CTAB固體堿的催化效果最好，反應(yīng)產(chǎn)物的收率為88.2%。利用其中合成的2種催化劑對Kno

6、evenagel縮合反應(yīng)進行重復實驗中，這2種催化劑都可以重復利用3次。
　　(5)以蒙脫石、硫酸和3-氨丙基三甲氧基硅烷為原料，合成3種H-蒙脫石-NH2復合固體堿，通過紅外光譜、XRD、熱重分析等對其結(jié)構(gòu)進行了表征，通過熔點儀對催化Knoevenagel縮合反應(yīng)后的產(chǎn)物熔點進行測定。當苯甲醛和丙二腈的物質(zhì)的量比為10 mmol:10 mmol、反應(yīng)時間1 h、反應(yīng)溫度60℃、催化劑用量0.1 g的條件下，利用合成的3種 H-蒙