探索双氧水工作液中降解物的分析与合成及蒽醌氢化机理研究

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1、湘潭大学硕士学位论文双氧水工作液中降解物的分析与合成及蒽醌氢化机理研究姓名：黄诚申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：段正康20070425湘潭大学2007硕士毕业论文：双氧水工作液中降解物的分析与合成及蒽醌氢化机理研究摘要双氧水是一种重要的无机化工原料和精细化工产品，广泛应用于化工、纺织、造纸、食品、医药、冶金、电子、农业、军事、环保等领域。随着全球经济的快速发展，双氧水的应用领域不断开拓，双氧水的需求量也越来越大。目前，国内外生产双氧水的主要方法是蒽醌法，其基本原理是烷基蒽醌和四氢蒽醌溶解在适当的溶剂中，配制成工作液，在触媒的存在下，与氢气反应生成氢蒽醌，氢蒽醌

2、与含氧气体反应，生成双氧水。蒽醌法生产双氧水工作液中蒽醌等有机物的降解一直是影响生产的一大因素，因此对蒽醌法生产双氧水工作液中的蒽醌及其降解物的定性定量分析以及了解蒽醌的氢化机理,提高工作液的产水效率也是一个研究的重点。本文采用高效液相色谱和色谱－质谱联用技术对双氧水工作液的蒽醌及其降解物进行了定性定量分析研究。得出采用高效液相色谱分析工作液中降解物的最佳色谱分离条件为：岛津VP－ODS150mm×4.6mm色谱柱；紫外检测器波长230nm；流动相为甲醇/水68/32（V/V）；流速0.8ml/min。通过高效液相色谱－质谱联用和气相色谱－质谱联用技术对工作液中的组分2

3、－乙基蒽醌、四氢－2－乙基蒽醌、四氢2－乙基蒽酮、四氢9－羟基2－乙基蒽醌、六氢9－羟基2－乙基蒽醌、四氢－2－乙基蒽醌环氧化合物、2－乙基蒽酮等降解物等进行了定性分析。为了进一步确认双氧水工作液中降解物的种类和含量，我们合成了一系列降解物。如2－乙基蒽酮，四氢2－乙基蒽醌环氧化合物、四氢2－乙基蒽酮等。并通过高效液相色谱－质谱联用技术对其进行了定性，为精确定性和定量分析工作液中部分降解物提供了有力证据。在合成降解物的过程中，我们对2－乙基蒽醌的催化氢化机理进行探讨，研究了2－乙基蒽醌在钯系催化剂上的深度氢化产物，以及反应条件（如催化剂类型和数量、反应温度、氢气压力、反

4、应时间等）对氢化产物选择性的影响，得出了一些不同于前人研究的结论，可用于指导双氧水的生产，优化生产工艺。关键词：双氧水工作液；降解物；定性和定量分析；合成；催化氢化；钯炭催化剂I湘潭大学2007硕士毕业论文：双氧水工作液中降解物的分析与合成及蒽醌氢化机理研究AbstractHydrogenperoxide（H2O2）isoneofthemostimportantinorganicchemicalrawmaterialsandfinechemicalproductswidelyusedforchemical,textile,paper,food,medicine,meta

5、llurgy,electronics,agriculture,military,environmentalprotectionandotherareas.Withtherapiddevelopmentoftheglobaleconomy,thesafetyandefficiencyofitsoperationshaveledtothedevelopmentofnumerousapplications.Thedemandofhydrogenperoxideisalsogrowing.Currently,themainproductivemethodofhydrogenpe

6、roxideisanthraquinoneprocess.Theproductionofhydrogenperoxideisacyclicprocessofcatalytichydrogenationandoxidationofalkylanthraquinonesandalkylanthrahydroquinonesmixturesinvariousbinaryandternarysolventsystems.Theorganicdegradationofanthraquinoneinthehydrogenperoxidehasbeenamajorfactoraffe

7、ctingproduction,thereforeanthraquinonesanddegradationsofthehydrogenperoxideworkingsolutioncanbequalitativelyandquantitativelyanalystedandthehydrogenationmechanismof2－ethyl－9,10－anthraquinonecanbediscussedisalsoaresearchfocus.Thispaperreportedontheanalysisofanthraquinonesa