开题报告+文献综述+毕业论文-铜系催化剂的配方优化.Doc

PAGE 6 毕业论文开题报告 高分子材料与工程 铜系催化剂的配方优化 一、选题的背景和意义 由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有 HYPERLINK /view/263802.htm \t _blank 表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、 HYPERLINK /view/956399.htm \t _blank 憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、 HYPERLINK /view/69802.htm \t _blank 化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。 制备有机硅材料离不开有机硅单体，二甲基二氯硅烷（以下简称二甲）是最重要，也是用量最大的有机硅单体，占据着大约90%的用量。目前国内外普遍采用由美国通用电气公司的罗乔(E G Rochow )发明的“直接法”生产二甲基二氯硅烷，其主反应为 此过程的主要副反应是 主反应的产物是二甲基二氯硅烷。副产物中除了一甲基三氯硅烷、三甲基氯硅烷外尚有少量的一甲基二氯硅烷、四甲基硅烷及各种氢氯硅烷和多种高沸物，如，，等。 直接法合成甲基氯硅烷，催化体系的好坏是提高劳动生产率，降低成本的关键。虽然国外甲基氯硅烷生产的技术水平很高，但由于其对外实行技术必威体育官网网址，我国的甲基氯硅烷工艺主要依靠自行研发。 合成甲基氯硅烷催化体系的发展过程，大致为电解铜→氯化亚铜→铜→氧化铜体系，助催化剂则是从Zn、Sn、Al、Cd和Hg到一些新型金属混合物。 然而在上述触体中，用硅铜合金和硅铜混合物作触体，活性差，寿命短，选择性不好。这是由于反应过程中硅铜合金颗粒表面上的硅原子不断被消耗，表现出富铜现象，不可避免地发生铜聚结，使颗粒内部的硅原子很难与氯甲烷分子接触，最终导致反应终止。 而使用硅与氯化亚铜混合组分的铜硅触体，由于新生态铜微粒较均匀地结合在硅粉的表面上，因此触体的反应活性较高，但是由于氯化亚铜自身的稳定性不好，存放过程易变质，使反应再现性降低。加之，还原过程涉及四氯化硅，该物质沸点与三甲基氯硅烷非常相近，并形成共沸物，使三甲基氯硅烷的精制困难。 所以，被视为经典催化剂的是由Cu，CuO，Cu2O三组分组成的铜催化剂，它克服了以上几种催化剂的弊端，有效地提高了甲基氯硅烷的生产水平。因此，近几年的开发主要是在三元复合铜催化剂催化剂的基础上，如何改变Cu，CuO，Cu2O三组分的不同配比来提高催化剂的催化活性和选择性，提高二甲基二氯硅烷的转化率。大量的研究表明，三元铜催化剂具有更高的活性，可使产物中二甲含量达到90%，因此得到了广泛的应用。 二、研究目标与主要内容（含论文提纲） 研究目标：在实验室条件下制备出一种催化活性好、选择性优、转化率高的三元铜催化剂，确定三元铜各组分的配比。 （1）根据查阅的文献资料，选择不同的催化剂以及助催化剂的配比。 （2）通过流化床对配制出来的催化剂性能进行评价，考察二甲基二氯硅烷的产率以及选择性。 （3）优化工艺条件，以确定最佳催化剂配比。 论文提纲：第一章 文献综述 第二章 实验方案 第三章 实验结果与讨论 第四章 结论 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 以直接法来制备二甲基二氯硅烷，通过单因素法来确定最佳催化剂配比。通过气相色谱分析仪对合成的产品进行分析，以确定二甲基二氯硅烷的产率以及选择性。根据二甲的产率以及选择性做出对催化剂性能的评价 实验方案：在流化床中填加30g硅粉，催化剂的用量为硅粉的6%，并按照一定的比例添加助催化剂。硅粉与催化剂及助催化剂溶于无水乙醇置于超声波清洗机充分