苯酚选择性加氢制备环己酮的研究化学工程与技术专业论文.docxVIP

苯酚选择性加氢制备环己酮的研究学位论文完成曰期： 苯酚选择性加氢制备环己酮的研究 学位论文完成曰期： 善啦如№一年一J6 指导教师签字： 答辩委员会成员签字： 刁布 万方数据 青岛科技大学研究生学位论文 青岛科技大学研究生学位论文 苯酚选择性加氢制备环己酮的研究 摘要 环己酮作为一种非常重要的化工原料，广泛应用于纤维、农药、医药、有 机溶剂和工业涂料等领域，尤其是由环己酮合成的己内酰胺和己二酸，广泛应 用于制备高分子材料尼龙一6和尼龙．66。针对目前苯酚催化加氢制备环己酮所使 用的催化剂存在转化率较低、环己酮选择性不高以及催化剂的重复使用性能较 差等问题，本文拟采用Pd／C—Lewis、Pd／C．杂多酸复合催化剂和离子液体稳定金 属纳米粒子催化剂催化苯酚加氢制备环己酮的反应，希望能够解决传统催化剂 所存在的诸多问题。 以Pd／C．Lewis为复合催化剂考察了苯酚选择性加氢制环己酮的反应，结果表 明，路易斯酸能够明显提高苯酚转化率和环己酮的选择性。在苯酚0．1 g，O．06 g Pd／C，0．02 g ZnCl2，反应温度100℃，氢气压力1．0 MPa，反应5 h，溶剂二氯甲 烷10 mL的反应条件下，苯酚可完全转化，产物环己酮的选择性达到了97，8％。 同时，该复合催化剂重复使用6次后，苯酚的转化率下降到65．6％，而环己酮的 选择性没有明显的降低。这可能是在长时间的高温高压下，催化剂容易结焦以 及活性组分的流失导致催化剂的催化活性下降。 以Pd／C一杂多酸为复合催化剂考察了苯酚选择性加氢制环己酮的反应，结果 表明，该复合催化剂具有较好的催化活性和选择性。在苯酚0．1 g，0．005 g Pd／C，0．05 g瞵钨酸，反应温度80℃，氢气压力1．0 MPa，溶剂二氯甲烷10 mL的 条件下反应3 h，苯酚转化率达到100％，环己酮的选择性为93．6％。与Pd／C—Lewis 复合催化剂相比，Pd／C．杂多酸复合催化剂使用较少的Pd／C就能催化相同质量的 苯酚，表明杂多酸较Lewis酸具有更高的催化活性。另外，Pd／C一杂多酸复合催化 剂重复使用6次后，反应的转化率下降为71．1％，而环己酮的选择性没有明显的 降低。导致催化剂活性下降的原因可能是催化剂在长时间的高温高压下容易结 焦以及催化剂中活性组分的流失。 合成并表征了含聚醚链咪唑型离子液体(ILmEG750)和该离子液体稳定的 Pd纳米粒子催化剂。表征结果表明，所合成的化合物为目标离子液体，离子液 体与金属纳米粒子的比例直接影响纳米粒子的粒径大小与分布，离子液体的含 量越高，纳米粒子的粒径越小，分布就越窄。当n(ILmEc,-vso)m(ed)=100：l时， 万方数据 苯酚选择性加氢制备环己酮的研究Pd纳米粒子在该离子液体中分布比较均匀，粒径平均为2．86 苯酚选择性加氢制备环己酮的研究 Pd纳米粒子在该离子液体中分布比较均匀，粒径平均为2．86 nm。将ILMPEG-750] Pd(100：1)与ZnCh络合的复合催化剂用于催化苯酚选择性加氢制环己酮的反 应，结果发现，该复合催化剂表现出较好的催化活性。在苯酚O．1 g，0．5 g ILMvE67．so,Pd(100：1)，ILMvEC,-7．so／Pd与ZnCh的摩尔比为1 2，甲苯1．0 g，正庚 烷0．25 g，氢气压力2 MPa，反应温度100℃，反应时间5 h的反应条件下，苯 酚转化率达到9014％，环己酮的选择性为94．5％。而且离子液体与混合溶剂(甲 苯和正庚烷)构成的催化体系具有较好的温控性能，使该催化体系具有较好的 温控相分离效果。同时，催化剂重复使用6次后，苯酚转化率仍达到87．2％，环 己酮选择性为95．4％以上，可见催化剂具有良好的重复使用性能。 综上所述，在苯酚催化选择性加氢制备环己酮的反应过程中，以上三种催 化体系分别显示出较好的催化活性和选择性，其中离子液体稳定金属Pd纳米粒 子催化剂不仅表现出较好的催化效果，而且催化剂的重复使用性较好，还克服 了不易分离的缺点，对实现苯酚催化加氢制备环己酮反应一分离一体化提供了重 要依据。 关键词：苯酚；环己酮；杂多酸；过渡金属纳米粒子；离子液体； Ⅱ 万方数据 青岛科技大学研究生学位论文SELEC耶ⅣE 青岛科技大学研究生学位论文 SELEC耶ⅣE HYDROGE卜J√气TION 0F P砸_NOL TO CYCLOHEXANONE ABS瞰CT Now cyclohexanone is widely used in fiber，pesticides，pharmaceuticals，organic solvents and industrial coatings field嬲chemical material．Expecially,it is u