试析杂多酸催化剂的制备及混合二元酸二甲酯的合成工艺研究

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1、Y782262授予单位代码!Q!j!学号或申请号堡墨Q2Q§!!密级——郑州大学硕士学位论文论文题目：杂多酸催化剂的制备及混合二元酸二甲酯的合成工艺研究作者姓名：王艳军学科门类：工学专业名称；化学工艺导师姓名、职称：刘国际教授雒廷亮教授二零零五年五月十五El郑州大学硕士学位论文摘要杂多酸作为环境友好催化剂得到了广泛地应用，本文选用Keggin型杂多酸为催化剂，对混合二元酸与甲醇的酯化反应进行了研究。采用盐酸酸化一乙醚萃取法制备了Keggin型硅钨酸、磷钨酸，并分别以活性炭和硅胶为载体，采用不同的制备方法制备出一系列

2、负载型杂多酸。采用红外光谱法、x射线衍射、TG—DSC以及Haramett指示剂法对制得的杂多酸进行了表征。实验结果表明，制备的杂多酸催化剂具有典型的Keggin型结构，杂多酸负载在载体上不改变其Keggin型结构、酸强度没有改变，其热稳定性提高。杂多酸价格昂贵，采用盐酸酸化一乙醚萃取法合成的杂多酸收率较低，本文考察了原料比，盐酸用量以及反应时间对磷钨酸收率的影响，并通过正交试验优化出最佳的反应条件。实验结果表明，’磷钨酸收率可提高至86．1％。将杂多酸与负载型杂多酸用作酯化反应的催化剂，考察其催化活性。实验分别通

3、过考察酯化率和分水量，对催化剂的活性进行评价。实验结果表明：对于非负载型杂多酸催化剂，磷钨杂多酸的催化活性要高于硅钨杂多酸；对于负载型杂多酸催化剂，硅胶负载杂多酸催化剂的催化活性要高于活性炭负载的杂多酸催化剂。另外考察了不同制备方法、不同负载量及不同活化温度的负载型磷钨酸催化剂的催化活性，实验结果表明，采用回流吸附法制备的负载型杂多酸催化剂的活性要略高于等体积浸渍法制备的催化剂；负载量为20％时负载型杂多酸催化酯化反应的酯化率较高；活化温度为350。C时负载型杂多酸催化剂的活性较高。通过实验选出催化活性高的催化剂，

4、用于催化合成混合二元酸二甲酯(DBE)。己二酸生产过程中副产大量的混合二元酸(DBA)，本文选用DBA和甲醇为原料，分别采用磷钨杂多酸、PW．√c和PW，。／sio。为催化剂，合成了绿色环保高沸DBE。实验考察了混合二元酸酯化的影响因素：醇酸摩尔比、催化剂用量、反应时间以及带水剂的种类和用量对酯化率的影响。通过正交试验优化出最佳反应条件。实验结果显示：磷钨杂多酸、Pw，。／c和PW，：／si02是优良的酯化催化剂，对环境无污染。在最佳反应条件下，酯化率分别可达95．4％、92．6％和94．3％。本文还考察了催化剂的

5、回收和重复使用。实验表明：非负载杂多酸很难从体系中回收；负载型杂多酸可以很容易的从体系中分离出来，经过处理，可以继续雉翊大学疆圭举使论文用于酯化反应；经过重复性实验，结果表明；催化剂重复使用10次，僬化剂活性雅蠢下降。关键词：杂多酸，催化，混合二元酸二甲酯，酯化率II辩髑大学颈士举位论文ABSTRACTItiswidelyusedofhereropolyacidsasenvironmentalfriendlycatalysts．Inthisarticle，theheteropolyacidswithKegginst

6、ructurearechoosedascatalysts。Esterifie8tionofmixeddibasicacidsandcarbinolwerestudied．Atraditionalacidificationmethodincorporatedwithanetherextraetiontechniquewasusedtoprepares主lieotungstieacidandphOsphotungsticacidwithKegginstructure．Differentmethodswereemploy

7、edtoprepareaseriesofactivatedcarbonandsilicagelsupportedHPAsrespectively。ThesupportedHPAswerecharacterizedbyIR、XRD．TG—DSCandHammett．IthasbeenfoundthatHPAswithKegginstructurecouldbepreparedsuccessfullybythemethodemployed．ThesupportedHPAssti11keeptheirKegginstru

8、ctures、sourintensities，butthethermalstabi1itiesofHPAsimproved．TheHPAsareexpensive．TheYieldsofHPAspreparedbytraditional8eidifie8t主。珏methodincorporatedwithanetherextractiontechniquew