草酸二甲酯催化加氢制乙二醇反应机理的研究

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本文采用红外光谱研究了草酸二甲酯(DMO)、乙醇酸甲酯(MG)、乙二醇(EG)、甲醇(ME)在SiO2及催化剂上的吸附脱附过程;DMO、MG分别加氢反应过程中,它们与氢气的不同预吸附顺序对加氢反应的影响;不同的反应温度对MG加氢反应的影响;DMO的热分解过程等。研究结果表明:DMO, MG, EG, ME都会与载体SiO2,通过羰基或羟基形成氢键,并且在吸附稳定后较难脱除;DMO在催化剂的作用下发生解离吸附,断裂的是分子中的C-O键,生成CH3O-M (2923-2925cm-1), CH3OC(O)(O)C-M (1667cm-1)和M-C(P)(P)C-M (1618cm-1), MG在催化剂上也发生解离吸附生成CH3O-M (2923-2925cm-1)和HOCH2(O)C-M (1689-1692cm-1); DMO加氢过程中基团M-C(O)(O)C-M最先消失,在羰基区域仅留下了DMO, MG,HOCH2(O)C-M, CH3OC(O)(O)C-M的特征峰,结合MG的加氢反应过程,推测DMO加氢主要经过如下过程:DMO→CH3OC(O)(O)C-M→MG→HOCH2(O)C-M→EG,据此首次提出了铜硅催化剂上DMO的加氢反应机理;不论DMO预吸附后再加氢反应还是MG预吸附后再加氢的反应,与H2预吸附后再通入DMO或MG的加氢反应相比,都不利于生成EG,并且会累积更多的1754 cm-1处的难脱附物质,而升高温度有利于此物质一定程度的脱除;DMO在受热时会分解产生CO, CO2, ME。
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