萘的異丙基化反應(yīng)催化劑研究.pdf

1、南京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文萘的異丙基化反應(yīng)催化劑研究姓名：武文良申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：王軍20050101摘要( 3 ) ．U S Y 負(fù)載P W 催化劑。N 2 吸附表明，U S Y 負(fù)載磷鎢酸后，試樣仍保持較大的比表面積和與U S Y 相近的二次中孔體積。X R D 分析結(jié)果表明，當(dāng)負(fù)載量達(dá)3 0 ％時(shí)，磷鎢酸仍在U S Y 表面高度分散。與純磷鎢酸相比，P W ／U S Y 試樣的熱穩(wěn)定性顯著提高。P W ／U

2、S Y 的酸量較磷鎢酸和U S Y 均有較大的提高，在負(fù)載量為1 0 ％時(shí)酸量最大，負(fù)載量進(jìn)一步增大，酸量下降，酸強(qiáng)度提高。P W A J S Y 試樣同時(shí)存在B 酸和L 酸中心，P W 與U S Y 之間可能存在弱相互作用。烷基化結(jié)果表明，超穩(wěn)Y 沸石負(fù)載1 0 ％的磷鎢酸催化劑在4 3 3 K 的較低的反應(yīng)溫度下具有較高的活性和選擇性，其最佳活化溫度為5 7 3 K 。增大異丙醇用量和延長反應(yīng)時(shí)間均使其轉(zhuǎn)化率提高，而選擇性仍維持在較

3、高水平。在相同的反應(yīng)條件下，超穩(wěn)Y 沸石負(fù)載1 0 ％的磷鎢酸較中孔分子篩M C M ．4 1 及S B A ．1 5 負(fù)載的磷鎢酸催化劑具有更高的活性和相似的選擇性。f 4 ) ．中孔分子篩S B A 。1 5 負(fù)載P W 催化劑。P W 負(fù)載量高達(dá)6 0 ％時(shí)，P W 仍高度分散在S B A ．1 5 表面，同時(shí)P W 仍保持較好的雜多陰離子結(jié)構(gòu)。與純P W 相比，P W ／S B A —1 5 催化劑的熱穩(wěn)定性下降約1 0 0 K

4、 。萘的異丙基化結(jié)果表明，與純P W相比，S B A 一1 5 負(fù)載P W 催化劑顯示了較高的轉(zhuǎn)化率和較高的二異丙基荼、B ．I P N和B ，／3 ' - D I P N 選擇性。當(dāng)P W 在S B A ．1 5 上的負(fù)載量從2 0 ％增加到5 0 ％時(shí)，萘的轉(zhuǎn)化率也隨之增大。此外，P W ／S B A 一1 5 催化劑比P W , q 、J I C M ．4 1 和P W ／S i 0 2 催化劑具有更高的催化活性。對(duì)5 0

5、 ％P W ／S B A ．1 5 催化劑，萘的轉(zhuǎn)化率為8 4 ．3 ％，D I P N的選擇性高達(dá)3 9 ．7 ％，p ，$ ’．D I P N 選擇性高達(dá)8 1 ．8 ％，B ．I P N 的選擇性高達(dá)1 0 0 ％，此結(jié)果與用U S Y 作催化劑差不多，轉(zhuǎn)化率要比H M 和脫鋁H M 催化劑高得多。P W ／S B A 一1 5 催化劑具有較高的轉(zhuǎn)化率歸因于較高的比表面積，P W 高度分散在載體表面和來源于K e g g i n

6、結(jié)構(gòu)的P W 陰離子的酸性。( 5 ) ．硅膠S i 0 2 負(fù)載P W 催化劑。中低負(fù)載量的磷鎢酸能均勻分散在S i 0 2 孔道內(nèi)，負(fù)載超過3 0 ％則P W 產(chǎn)生聚積。負(fù)載量為3 0 ％的磷鎢酸由于酸性強(qiáng)、酸量大且均勻分散而呈現(xiàn)較高的活性。對(duì)該催化劑，適宜的的反應(yīng)溫度為2 0 0 。C ，醇萘比為3 ，低醇萘比有利于反應(yīng)選擇性的提高，產(chǎn)物分布隨時(shí)間的關(guān)系曲線表明該反應(yīng)屬于連串反應(yīng)類型，反應(yīng)溫度是影響2 , 6 ．二異丙基萘產(chǎn)率的主

7、要因素。f 6 1 ．Y ．A 1 2 0 3 負(fù)載P W 催化劑。磷鎢酸的負(fù)載量達(dá)到4 0 ％時(shí)P W 仍然高度分散于Y —A 1 2 0 3 表面，4 0 ％P w ，Y ．A 1 2 0 3 保持了較高的比表面積，具有最大酸量。與純P W 相比，Y ．A 1 2 0 3 負(fù)載P W 催化劑顯示了較高的轉(zhuǎn)化率和較高的二異丙基萘、1 7 一I P N 和B ，B ’．D I P N 選擇性。該類催化劑在萘的異丙基化反應(yīng)中的結(jié)果表明，適