鎂鋁復(fù)合氧化物催化丙酮縮合制備異佛爾酮.pdf

1、異佛爾酮為丙酮的一類三分子縮合產(chǎn)物，其作為一種重要的化工中間體，由于其具有良好的溶解性能而常用于樹脂、涂料等高分子材料的優(yōu)質(zhì)溶劑，此外，異佛爾酮還廣泛應(yīng)用于聚氨酯、醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料等行業(yè)。近年來，隨著異佛爾酮的需求量不斷增加及綠色化學(xué)的發(fā)展，丙酮氣固相縮合制備異佛爾酮這一綠色工藝路徑越來越受到重視。
　　第一部分采用共沉淀法，通過改變前驅(qū)體合成中沉淀劑、鎂鋁比、金屬摻雜及摻雜含量，制備出一系列不同組成的復(fù)合氧化物，通過XRD、N2

2、物理吸附、IR、CO2-TPD等手段對催化劑進行了表征，在小型固定床反應(yīng)器上考察了其催化性能。研究結(jié)果表明，在以氨水為沉淀劑合成前驅(qū)體、鎂鋁比為1.75、使用金屬鑭摻雜且La的百分含量為2％時，在反應(yīng)溫度為250℃、空速為1.6 h-1的反應(yīng)工藝條件下，丙酮轉(zhuǎn)化率(CAC)為41.3％，異佛爾酮選擇性（SIP）為71.5％，異佛爾酮收率（YIP）為28.5％。
　　第二部分工作采用共沉淀法合成了摻鈣的鈣鎂鋁復(fù)合氧化物(CMA)，將

3、所得氧化物在不同溫度、時間、濃度和固液比條件下用KF溶液浸漬改性，同時結(jié)合第一部分工作對前驅(qū)體以氨水為沉淀劑合成的鎂鋁復(fù)合氧化物(MA)和鑭鎂鋁復(fù)合氧化物(LMA)用KF溶液浸漬改性，通過XRD，CO2-TPD、N2-物理吸附和SEM對催化劑進行了表征，在小型固定床上考察了催化劑的催化性能。研究結(jié)果表明，KF改性后所得樣品仍以氧化鎂和少量尖晶石相為主，改性后的催化劑比表面積略有增加，孔徑變小，粒徑更加均一，堿性增強、堿量增加。在浸漬溫度

4、為40℃，KF溶液濃度為0.3 mol/L，固液比為6∶100的條件下對LMA改性，當(dāng)反應(yīng)溫度為250℃，空速為1.6 h-1時，丙酮轉(zhuǎn)化率為27.6％，異佛爾酮選擇性和收率分別為80.1％和23.0％。
　　第三部分工作采用葡萄糖為碳源，以共沉淀法制備了不同碳含量的雜化前驅(qū)體(MA-LDH/C)，焙燒后得到一系列比表面積較大的鎂鋁復(fù)合氧化物(MA-H)，通過XRD、N2-物理吸附和CO2-TPD對所制備的催化劑進行了表征，同時在

5、小型固定床上考察了其催化反應(yīng)性能。研究結(jié)果表明，以葡萄糖為碳源制備的碳雜化的前驅(qū)體保留了水滑石層狀結(jié)構(gòu)，但隨著合成原料中糖含量的增加，層狀結(jié)構(gòu)有序度逐漸降低，焙燒后所得MA-H比表面積較大，當(dāng)葡萄糖百分含量為13％時，比表面積最大，為283 m2/g;催化劑的堿性強度及堿量均隨著糖含量的增加而增加。催化反應(yīng)結(jié)果表明，當(dāng)糖含量為2％時，與MA樣品相比，MA-H的丙酮轉(zhuǎn)化率略有下降，由43.3％降至37.9％，但SIP、YIP均明顯增大，分