纳米铜粉催化活性研究【文献综述】

《纳米铜粉催化活性研究【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、毕业论文文献综述应用化学纳米铜粉催化活性研究我国有机硅行业发展起步较晚，改革开放以后有机硅产品的需求量迅速增加，有机硅工业步入快速发展阶段。目前国内有机硅的市场规模约50亿元人民币。但由于国内的有机硅单体的产量严重不足，所以有机硅产品的中间体基本需要进口。虽然,，我国近年来有机硅的生产水平有了较大程度的提高,如流化床反应器的单机生产能力已从原来的3000吨发展到现在50000吨；主产物二甲基二氯硅烷的收率由70%提高到75%～80%；我国有机硅行业的发展有目共睹，但也应该清楚地意识到与国外先进生产水平的差距；我国的有机硅行业的发展任重而道远。虽然国外生产装置的投资远大于国内同等

2、规模生产装置的投资，但其原材料消耗、单体纯度、二甲基二氯硅烷选择性及收率、环体收率、设备产能及人均生产能力等技术经济指标均大大优于国内同等指标。在甲基氯硅烷及D4和DMC的生产中，我国与国外比较虽然差距较大;但经过努力，取得关键技术的进步，在短期内接近或达到世界先进水平是完全可能的。与国外的差距是多方面的，但近几年内应把工作集中在以下几个方面：1.进一步加强原料质量的控制；2.加强金属硅质量的控制。近几年，各甲基氯硅烷生产厂对金属硅的质量普遍较重视；因此甲基氯硅烷中二甲基二氯硅烷的含量有了明显提高。但由于金属硅厂的生产规模一般较小，所以甲基氯硅烷生产企业不得不依靠多家金属硅厂供

3、货，致使金属硅质量的稳定性得不到保障。目前，各企业尚未制定出科学、可靠的标准控制金属硅的质量。原因之一是缺乏硅中各种杂质及其含量对触体反应活性及产物组成影响的数据；原因之二是各金属硅厂生产规模小，技术水平和控制产品质量的手段有限，即使有了更高的规格要求，目前也难以做到。由于硅的质量控制是一个比较复杂的综合问题；所以，目前较好的解决办法是在研讨、协商的基础上,由行业协会牵头,3企业出经费，组织甲基氯硅烷生产企业、金属硅生产企业、有机硅专家、冶金专家、大学、研究机构协同攻关，在现有基础上使我国化学硅的质量上个台阶。目前，我国化学硅的规格不能完全满足甲基氯硅烷生产的要求，重新制定合成

4、甲基氯硅烷用化学级金属硅的技术标准是提高化学级金属硅生产水平的重要举措，应由化工、冶金等相关行业共同组织制订。建议国家从政策上支持大型化学级金属硅生产基地的建设。目前我国从事硅和硅铁冶炼的企业不下300家，生产规模大都较小；这不仅造成资源的浪费，而且对生态环境造成极其严重的破坏。限制和逐步关闭小型硅厂、建设大型金属硅生产基地是保护环境、改善生态、提高硅质量的重要措施。甲基氯硅烷合成技术进展：甲基氯硅烷的合成技术有直接法和格氏试剂合成法。“直接法”是美国科学家Rochow在1940年发明的一种生产工艺，用于甲基氯硅烷的制备，至今该工艺是唯一实现经济化规模化生产的成熟工艺，世界上普

5、遍采用此工艺生产甲基氯硅烷[3]。在理想情况下直接法的化学反应可简单地表述为：2CH3Cl+Si→(Cu/300℃)→(CH3)2SiCl2+280kJ/mol反应看似简单，但实际过程却比较复杂，时常伴随有一系列副反应发生；加之反应过程中还有热分解、歧化以及氯硅烷水解(原料带进的水分)等副反应，导致反应产物变得更为复杂，组分多达几十种。一、铜催化剂进展Cu，CuO，Cu2O三组分组成的铜催化剂，它克服了以上几种催化剂的弊端，有效地提高了甲基氯硅烷的生产水平。但是，它成本较高，而且制备工艺比较复杂，包括粉碎、处理、筛分等过程，需要使用较多的特殊装置和设备，并且贮存和保管的要求也比

6、较高。因此，如何得到成本低，催化活性高的催化剂将是该方向研究的重点。二、反应装置的进展流化床通过在反应中通入一定速度的氮气，使物料在悬浮的过程中充分混合，从而提高二甲选择性及生产效率和缩短生产周期。它具有粉碎适应性广、粉碎效率高、粗颗粒夹杂少、成本低、负荷调节比大和负荷调节快等突出优点。所以目前普遍采用流化床作为甲基氯硅烷合成反应器[9]。三、反应条件进展在众多反应条件中，温度对DDS（指的是二甲基二氯硅烷合成反应）的影响最大。在280℃-320℃间设置多组实验，每一段温度都停留一段时间，稳定后采样分析[10]3。下图为不同温度条件下反应速率变化的实验结果。从图中可以看出，在较

7、低温度下反应均能够较好的达到稳定状态，但是在320℃条件下，反应进行了一段时间之后催化剂明显失活。而这种失活现象主要表现在反应的活性和产物选择性下降，氯甲烷的转化率不能维持稳定，在高温下随着反应时间的延长逐渐降低。此外，反应时间也不宜太长，控制在2个小时左右最佳。温度的确定，时间的控制，气体流速是影响DDS最关键的因素，也是合成工艺的难点，如果能解决这些问题，无论是甲基氯硅烷的产量还是二甲基二氯硅烷的选择性都会提升到一个新的高度。实验表明，随着反应压力的升高，反应速度显著增加，硅粉的转换率基