微波輔助多相催化合成丙交酯工藝技術研究.pdf

1、隨著石油資源的日漸枯竭，以及石油基塑料難于降解的環(huán)境問題，尋找石油資源的替代物，是目前塑料生產(chǎn)領域的研究熱點。生物基全降解塑料聚乳酸（PLA），以可再生的生物質(zhì)為原料，資源豐富，且降解過程綠色、清潔，廢棄后通過土壤填埋處理可以完全降解為CO2和H2O，有利于實現(xiàn)環(huán)境系統(tǒng)的良性循環(huán)，是緩解石油危機、消除“白色污染”的有效途徑。
　　為了實現(xiàn)生物基全降解塑料聚乳酸及其復合物的大規(guī)模生產(chǎn)和應用，針對聚乳酸的合成中間體丙交酯目前存在的產(chǎn)率

2、低、能耗高等問題，選擇蒙脫土作為催化劑載體，對其進行酸化和負載改性，制備出具有優(yōu)良催化活性的固體催化劑，并對丙交酯的合成工藝進行了系統(tǒng)研究，以開發(fā)出產(chǎn)率高、能耗低、環(huán)境友好的丙交酯合成工藝。
　　以鈉基蒙脫土（Na-MMT）為原料，采用微波輔助酸活化法制備了酸化蒙脫土（H-MMT）固體酸，系統(tǒng)考察了制備工藝條件對固體酸酸量及催化活性的影響，優(yōu)化了制備工藝。采用XRD、BET、TG、NH3-TPD等手段對H-MMT的結(jié)構(gòu)與表面性質(zhì)進

3、行了表征，發(fā)現(xiàn)酸化處理后MMT的比表面積和孔徑均明顯提高，并保持了原有的層狀結(jié)構(gòu)，熱力學穩(wěn)定性增強，是制備負載型催化劑的優(yōu)良載體；同時，MMT表面的酸強和酸量增加，具有良好的催化酯化反應活性。
　　以H-MMT為載體，采用浸漬蒸發(fā)法制備了SnO/HMMT催化劑，系統(tǒng)考察了制備工藝條件對催化劑活性的影響，優(yōu)化了制備工藝。采用XRD、XPS、TG、NH3-TPD等手段對催化劑的表面化學組成、催化劑結(jié)構(gòu)、熱力學穩(wěn)定性以及表面酸性進行了表

4、征，分析結(jié)果表明，負載試劑SnCl2中的Sn在SnO/HMMT表面以Sn-O鍵形式存在，片層剝離，在200℃以內(nèi)具有良好的熱力學穩(wěn)定性，同時強酸中心增強，總酸量增大，兼具催化酯化縮合反應和解聚反應的活性中心，具有良好的催化丙交酯合成反應活性。
　　以SnO/HMMT為固體催化劑，以微波為熱源，系統(tǒng)研究了微波輔助多相催化丙交酯的合成工藝?？疾榱舜呋瘎┯昧?、縮聚微波功率和時間、解聚微波功率和時間對產(chǎn)率的影響，得出最佳制備工藝。并對丙交