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《浙江大学》 2006年
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甲基丙烯醛气相氧化到甲基丙烯酸的催化剂研究

丰枫  
【摘要】:甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的有机化工原料,目前国内外对MMA的需求量很大,而传统的ACH法制备MMA存在成本高、环境污染大、原料剧毒等等缺点。所以需要寻找一条新的绿色工艺路线代替传统工艺。而异丁烯直接氧化法因其成本低、污染小、经济效益好的特点成为了一条理想的制备MMA的新路线。 目前异丁烯直接氧化法的关键就在于甲基丙烯醛(MAL)选择性氧化到甲基丙烯酸(MAA)这一步反应的催化剂开发。 20世纪70年代,人们发现P-Mo杂多酸对MAL氧化有良好的催化性能。并且在这基础上不断完善这一体系催化剂以得到性能更加优良的催化剂。 本文根据前人的研究经验,用不同方法制备P-Mo-V-Cu-Cs-Sb/SiO_2系列催化剂,讨论了各种不同的催化剂组分、制备方法以及反应条件对催化剂活性的影响,找出比较好的催化剂配方以及较佳的反应条件。并使用IR、XRD、BET等表征手段分析了催化剂的结构与性能。 研究结果显示,P-Mo-V杂多酸催化剂一级结构均为Keggin结构,二级结构因组分不同而略有不同,催化剂结构与比表面积对催化剂活性有重要影响,催化剂比表面积越大则催化活性越好。添加助剂季戊四醇和使用SiO_2负载杂多酸催化剂可以有效的增加催化剂的比表面积从而增加催化剂的活性。使用添加助剂季戊四醇和SiO_2负载的PMo_(11)V_1Cu_(0.5)Cs_(0.5)Sb_(0.3)的催化剂具有较好的活性。反应温度对反应的转化率和选择性也有非常重要的影响,300℃,MAL:O_2:H_2O:N_2=1:3:9:12,空速1005h~(-1)为较佳反应条件,在此反应条件下,MAL转化率为87.9%,MAA选择性为47.7%,MAA单程收率为41.9%。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ426.94;TQ225.24

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