论文部分内容阅读
烯基芳香化合物是重要的有机中间体,贵金属催化和酸催化芳香化合物与炔烃直接烯基化制备烯基芳香化合物克服了传统合成路线存在的缺点,因此深受关注,但是贵金属催化剂配体昂贵,反应效率低,催化剂不易回收;液体酸催化剂污染环境,腐蚀反应器,产品不易分离,因此制备新型的固体酸催化剂具有深远的意义。磷钨酸是酸性最强、热稳定性最高的杂多酸,并且具有独特氧化还原和酸性质,在多种反应中表现出优越的催化剂性能,但是磷钨酸存在比表面积小、回收困难等缺点,将磷钨酸负载到合适的载体上可有效提高其比表面积和催化性能。本文利用浸渍法将磷钨酸(PTA)负载到多种载体上,制备负载型磷钨酸催化剂,以对二甲苯和苯乙炔直接烯基化为模型反应,评价催化剂的优越性,并且运用多种检测手段,如:N2吸附脱附、XRD、FT-IR、NH3-TPD等对催化剂的物理化学性质进行表征,研究催化剂的构效关系。主要结果如下:1.将磷钨酸负载到活性炭(AC)上,制备PTA/AC催化剂,并系统考察了磷钨酸载量和反应条件对反应结果的影响。当载量是30 wt.%时,PTA/AC具有最高的催化活性。固定载量,改变反应条件,当催化剂用量为3.33 wt.%时,对二甲苯和苯乙炔摩尔比是12:1的反应液在150 oC下,4小时内苯乙炔可完全转化,并得到95.1%的产物选择性。重复利用4次后,该催化剂仍然具有较高的活性。2.将相同载量(30 wt.%)的磷钨酸负载到活性炭、CMK-3和介孔碳MC上,相同的反应条件下,PTA/MC催化剂性能最佳。随后固定载体不变,考察载量对反应结果的影响,载量为35 wt.%时,催化剂具有最佳性能,重复利用多次后,该催化剂仍然可以催化90%的苯乙炔转化。3.以便宜、无毒的尿素代替昂贵、剧毒的有机胺做矿化剂,成功制备了粒径小于100nm的单分散介孔硅球(MSN),尿素浓度对介孔硅球的形貌有较大影响。利用真空辅助浸渍的方法制备了PTA/MSN催化剂,同已经报道的PTA/MCM-41催化剂相比,该催化剂在活性和稳定性方面有了较大的提高。