钯系金属催化剂催化苯酚氧化羰基化反应的研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zqfc2058
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碳酸二苯酯(DPC)是合成聚碳酸酯(PC)的一种重要的化工原料,其合成方法主要有光气法,酯交换法和苯酚氧化羰基化法。与前两种方法,苯酚氧化羰基化法有着制备路径简单,环保性和安全性较好,原料易得等优点。本文通过两种不同的方法,制备了两种钯系贵金属催化剂,通过XRD、TEM、XPS、氮气吸脱附等手段对其进行表征分析,考察了催化剂、反应条件对于碳酸二苯酯(DPC)收率的影响。具体研究内容如下:首先,通过浸渍法制备了Pd/Cu-MOF-74负载型金属催化剂。基于单变量方法,考察了钯含量、反应温度、反应时间、氧气分压等条件对苯酚氧化羰基化的影响。结果表明,以浸渍法制备的钯负载量1wt%的Pd/Cu-MOF-74为催化剂,在催化剂用量为0.60 g,苯酚30.00 g,四丁基溴化铵1.00 g,对苯醌0.05 g,4A分子筛2.00 g,反应温度为90℃,总压为4.5 MPa,氧气分压为20%,反应时间4 h的条件下,碳酸二苯酯的收率为8.13%。然后,先用共沉淀法和溶胶凝胶法制备了CeCuMnO3钙钛矿型催化剂载体。再用共沉淀法和浸渍法制备了Pd/CeCuMnO3负载型催化剂。结果发现:共沉淀法制备的钙钛矿载体比溶胶凝胶法效果更好;以氯化钯为钯源,浸渍法负载的催化剂效果比沉淀法负载的催化剂效果好。同时,还探讨了共沉淀法制备钙钛矿复合氧化物的制备条件。研究结果发现,当p H值为9,焙烧温度为600℃,焙烧时间为4 h时,制备的钙钛矿负载钯系催化剂催化苯酚氧化羰基化反应效果最佳。最后,采用共沉淀法制备了CeCuMnO3钙钛矿型催化剂载体,以浸渍法制备Pd/CeCuMnO3为催化剂。基于单变量法,考察了钯含量、反应温度、反应时间、氧气分压等条件对苯酚氧化羰基化的影响。结果表明,钯负载量1wt%的Pd/CeCuMnO3的催化剂用量为0.60 g,苯酚30.00 g,四丁基溴化铵1.00 g,对苯醌0.05 g,4A分子筛2.00 g,反应温度设定为90℃,总压为4.5 MPa,氧气分压为20%,反应时间3 h的条件下,碳酸二苯酯的收率为14.62%。
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