KF-AMO固體堿催化劑催化合成丙二醇甲醚的研究.pdf

1、本研究采用經(jīng)水熱處理的新型鎂鋁復(fù)合氧化物載體AMO負(fù)載KF,制備出適合于催化環(huán)氧丙烷與甲醇反應(yīng)合成丙二醇甲醚的負(fù)載型固體堿催化劑KF/AMO,考察了載體的預(yù)處理和活性組分的負(fù)載條件對其催化性能的影響,對催化劑進(jìn)行了表征,確定了相應(yīng)的反應(yīng)工藝條件和表觀活化能,并考察了催化劑的重復(fù)使用性能. AMO鎂鋁復(fù)合氧化物載體經(jīng)水熱處理后結(jié)構(gòu)未發(fā)生改變,但在載體表面形成了新的表面羥基；水熱處理后顆粒結(jié)晶度增加,晶型更趨完整,比表面、平均孔徑和

2、孔容都有所增大. AMO鎂鋁復(fù)合氧化物載體于適當(dāng)溫度下浸漬負(fù)載KF時,KF在AMO載體上的分散閾值為15﹪,在300～400℃溫度下活化的KF/AMO具有強堿性.用Hammet指示劑法測定的堿強度Pka>10.0的堿量為1.13mmol/gCat,最高堿強度達(dá)18.4,用于催化合成丙二醇甲醚效果較好. KF/AMO固體堿催化劑用于催化合成丙二醇甲醚合適的工藝條件為:反應(yīng)溫度120～130℃,催化劑用量0.35～0.45﹪

3、(叭),原料醇烷比(mol比)MeOH:PO=5:1～6:1.在此條件下,反應(yīng)100～120min,環(huán)氧丙烷轉(zhuǎn)化率為98﹪左右,丙二醇甲醚選擇性達(dá)95﹪,丙二醇甲醚收率達(dá)93﹪以上,伯醚選擇性為92～93﹪. 在100～140℃的溫度范圍內(nèi),KF/AMO固體堿催化劑對合成丙二醇甲醚的表觀活化能為45.64kJ/mol,具有較高的催化活性.催化劑經(jīng)多次重復(fù)使用后,仍能保持其原有的高催化活性和高選擇性,穩(wěn)定性較好.與固體酸性催化劑相