共聚物铑络合物结构对甲醇羰基化制乙酸催化性能的影响

共聚物铑络合物结构对甲醇羰基化制乙酸催化性能的影响

一、共聚物铑配合物结构对催化甲醇羰基化制醋酸反应性能的影响(论文文献综述)

张莎莎[1](2021)在《基于甲醇羰基化反应的铑配合物催化剂的研究》文中提出工业上主要采用Monsanto工艺,以甲醇和一氧化碳为原料进行羰基化反应制醋酸。在Monsanto工艺中使用的催化剂([Rh(CO)2I2]-)在反应过程中容易形成二聚体继而分解形成RhI3沉淀,贵金属铑催化剂最终失活。所以,在保持催化剂活性条件下,防止Rh沉淀失活,提高Rh催化剂稳定性是该领域研究热点。本文在前期研究基础上,探索不同配体与Rh(Ⅰ)进行配位,利用空间位阻效应有效避免Rh(Ⅲ)二聚体的形成。采用以Rh(Ⅰ)化合物为前驱物,选用特定结构给电子基团化合物作为配体。依据密度泛函理论,采用B3LYP的方法,选择基组Lanl2dz,探索铑催化剂催化羰基化反应的反应机理,研究催化剂结构与反应性能之间的本质联系,指导实验室合成同时具有较高活性和稳定性的高性能催化剂。通过催化剂性能评价和表征结果进行反馈从而修正催化机理研究的结果,最终得到铑基催化剂催化羰基化反应制醋酸的反应机理。通过理论研究获得催化机理和中间体结构特征,指导实验室合成目标催化剂,通过红外、电镜、核磁、XPS等手段确认目标催化剂的结构。此外,在微型反应釜中进行催化剂评价,利用气相色谱进行产物定性定量分析。具体研究结果如下:1.对于Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂,根据理论计算结果,催化机理与工业铑碘催化剂类似,决速步骤CH3I加成的基元反应中的稳态达到过渡态过程中,Rh-N键略有拉长和Rh-O键明显拉长断开,以适应催化剂催化过程中构型的变化,利用空间位阻有效避免了 Rh(Ⅲ)沉淀的形成。配体中的氮氧原子增加了活性中心Rh(Ⅰ)的电子密度,有利于亲核加成反应的进行,催化剂的活性得以提高。通过理论计算发现,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂催化过程中的决速反应步骤位垒相较于孟山都催化剂的催化过程中的决速反应步骤位垒降低了 33.31 kJ/mol。综合红外和XPS的表征结果得出结论,邻氨基苯酚中的氮氧原子与Rh2(CO)4Cl2的中心金属铑结合。通过考察Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂催化羰基化的最优反应条件,探究得出在190℃、3.5MPa、6wt%的水以及49wt%的醋酸溶剂的反应条件下,Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂催化以甲醇为原料的羰基化反应的催化性能最佳,没有醋酸甲酯等副产物的产生,醋酸选择性达100%。经过ICP-MS的测定,在Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚的催化体系中,催化反应前后,贵金属铑损失量仅有0.01 g/L。由此可知,催化剂稳定性较好。2.Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂,红外图谱中有末端铑羰基峰特征峰出现。结合XPS的表征结果,Rh(Ⅰ)与配体8-羟基喹啉中的氮氧原子相结合。将AAS和ICP-MS两种表征手段结合起来,发现铑与氮的摩尔比约为1.21。再次证实了配体8-羟基喹啉与Rh2(CO)4Cl2成功配位。Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂分子是不对称结构的四配位结构,在催化过程中由于不对称的分子构型,有利于配合碘甲烷决速步骤反应过程中分子构型的挠变,从而使反应更容易进行且不容易形成铑沉淀。利用ICP-MS对孟山都催化剂及Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂催化反应前后的催化体系中的铑元素含量进行测定。在同一条件下进行性能比较,结果表明Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化体系的醋酸收率及醋酸选择性均高于Rh2(CO)4Cl2催化体系,Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂是具有良好性能的催化体系。与此同时,在Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉的催化体系中,在催化反应前后,贵金属铑的损失量相比Rh2(CO)4Cl2催化剂催化体系降低了 0.05 g/L。故与铑碘催化剂相比较,Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂稳定性更高。3.Rh(Ⅰ)配合物与3-羟基-2-硝基吡啶配合物中的N、O相连接。根据红外和XPS表征结果初步得出结论,3-羟基-2-硝基吡啶中的氮氧原子与Rh2(CO)4Cl2的中心金属铑结合,形成含有Rh-N配位键和Rh-O配位键不对称结构的螯合物。不对称螯合结构的催化剂有助于催化反应过程中分子构型的挠变。在催化反应过程中,Rh-N键之间作用力较强,Rh-O键之间作用力较弱而明显拉长断开。这种强弱之间的配合,有利于催化剂进行催化作用时的协同作用,避免二聚体的形成。根据理论计算催化过程中各分子构型的能量结果,经过与Monsanto催化剂催化过程中各基元反应的位垒比较发现,Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂催化过程中各基元反应位垒均比较低。通过考察Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂催化羰基化反应的最优条件,在190℃、3.5 MPa、6 wt%的水以及54 wt%溶剂含量时,Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂催化甲醇羰基化的催化性能达到最好,醋酸选择性达100%。使用ICP-MS测量催化剂中的铑的含量,与Rh2(CO)4Cl2的催化体系相比较,在Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂的催化体系中,催化反应前后,贵金属铑损失量降低了 0.07 g/L。

李世月[2](2020)在《二甲醚羰基化Ag改性丝光沸石催化剂活性物种辨识》文中研究说明乙醇是常见的基础化工产品,也是一种清洁环保的石油替代燃料。在我国推广车用乙醇汽油的趋势下,煤经合成气制乙醇有望弥补生物乙醇因原料瓶颈和规模生产等造成的供应缺口问题。合成气经二甲醚(DME)羰基化制乙酸甲酯(MA)、再经MA加氢制乙醇,是一条反应条件温和、绿色环保的新兴路线。对于关键步骤DME羰基化反应,金属改性的丝光沸石(MOR)具有更优的催化性能,但活性的金属物种及其促进机制仍存在争议。本论文围绕Ag改性HMOR催化剂,通过调变MOR中Ag物种的价态和位置,力图对活性物种进行准确辨识和归属。首先,为探讨Ag物种价态对催化性能的影响,通过改变Ag负载量、调控还原温度和进一步NH4Cl后处理,制备了三组具有不同Ag0/Ag+比的Ag-HMOR催化剂。TEM、XPS、CO FTIR和UV-Vis等结果表明随着Ag负载量的增加,Ag物种从Ag+离子逐步团聚为小尺寸Ag团簇再到大尺寸Ag颗粒。结合催化性能评价,确定了尺寸适宜的零价Ag物种(Agnδ+,Agm)对DME羰基化具有促进作用,为反应的金属活性物种。其次,为确定Ag落位对催化性能的影响,采用晶种诱导的水热晶化法和两步浸渍法设计并制备了不同Ag落位的催化剂(即Ag@HM和Ag/HM-out)。结合TEM、XPS、CO-IR、UV-Vis等表征,证明了Ag@HM和Ag/HM-out样品的Ag物种均以Ag0为主。前者Ag存在于分子筛的孔道中,后者Ag则主要位于分子筛的外表面。通过对比不同Ag落位催化剂的性能,确定了封装在HMOR孔道内的Ag0物种对DME羰基化反应具有促进作用。为该催化体系探究金属与Br(?)nsted酸的协同促进机制提供了指导。

张艳平[3](2019)在《大位阻酚膦中性镍的合成、表征与催化乙烯/极性单体共聚》文中研究表明烯烃与极性单体直接配位共聚,是制备功能化聚烯烃材料的最理想途径,也是高分子化学领域最具挑战性的课题。截至目前,烯烃与极性单体配位共聚的主要进展,是用?-双亚胺阳离子钯或膦磺酸钯催化乙烯与丙烯酸酯等商用极性单体的共聚。然而,金属钯价格昂贵,催化活性和共聚物分子量都比较低,限制了该方法的实际应用。金属镍催化剂价格相对便宜,聚合催化活性和聚合物分子量较高。但是镍系催化剂引发烯烃与极性单体共聚时,常伴随着严重的极性官能团毒化反应,包括极性单体的?配位毒化、共聚物链末端官能团的回咬毒化和链末端极性结构单元消除等副反应。为克服这些毒化反应,我们设计合成了一系列轴向大位阻酚-膦中性镍催化剂,深入研究了乙烯聚合、乙烯与极性单体共聚的催化性能,实现了乙烯与丙烯酸甲酯等极性单体的高效可控共聚。具体创新结果如下:(1)在磷原子上引入一或两个轴向大位阻基团,可在催化活性中心上方或上下方引入轴向遮蔽平面,有效抑制向单体的链转移反应,大幅度提高催化剂的耐热性、催化寿命、乙烯聚合催化活性和聚合物分子量。作为单组份催化剂,酚-膦中性镍催化乙烯聚合,活性可高达107 g/molNi?h,聚乙烯的重均分子量可高达77万。相比小位阻中性镍,催化活性和聚合物分子量均提高了一个数量级以上。(2)轴向大位阻酚-膦中性镍具有极强的官能团耐受性,在DMSO等极性溶剂中,乙烯聚合活性仍高达106 g/molNi?h,甚至可在水相中引发乙烯高效聚合。该类催化剂可引发乙烯与丙烯酸酯的高效共聚,控制极性单体插入率为3 mol%,共聚催化活性和共聚物分子量可分别达到1.9×105 g/molNi·h和8万。(3)改变酚氧邻位和磷原子上取代基的电子效应与空间位阻,可在宽范围内调节酚-膦中性镍的催化性能。在酚氧邻位引入F、CF3和C6F5等吸电子基团或者大位阻基团可以显着提高烯烃聚合催化活性,并可提高催化剂的极性官能团耐受性;在磷原子上引入给电子取代基,亦可明显提高酚-膦中性镍的烯烃聚合催化活性和对极性官能团的耐受性。(4)除丙烯酸酯外,新型大位阻酚-膦中性镍还可催化乙烯与丙烯酰胺、丙烯酸、丙烯酸羟丁酯、丙烯酸甲氧基乙酯、丙烯腈、乙烯基三乙氧基硅烷、丙烯酸甲氧基多缩乙二醇酯、乙烯基膦酸二乙酯、乙烯基二苯基氧化膦、乙烯基砜或乙烯基亚砜的共聚,生成插入率为0.5–5.9 mol%的线性高分子量共聚物,多数极性单体结构单元处于聚合物链内,而不同于膦磺酸钯催化合成的共聚物,其多数极性基团处于链端。虽然这类催化剂对烷基乙烯醚和醋酸乙烯酯具有很强的耐受性,但不能将其插入至聚乙烯分子链中。

楚秀秀[4](2019)在《用于甲醇羰基化的螯合型Rh基催化剂分子设计与性能评价》文中进行了进一步梳理醋酸作为有机化工产品,在工业、食品、医药等行业占据重要地位。我国是煤炭资源大国,煤产业链下游产品甲醇来源丰富,孟山都甲醇羰基化法制醋酸工艺是目前我国醋酸生产的主流工艺,其催化剂活性中心为[Rh(CO)2I2]-,在后期反应过程中易形成二聚体[Rh2(CO)2I4]2-,造成催化剂分解沉淀、价态变化进而失活,因此工业中需加入大量水防止其失活的发生,但同时带来的是生产成本及后期分离能耗的提高。针对甲醇裁基化制醋酸工艺中催化剂活性中心[Rh(CO)2I2]-单体易聚合最终形成RhI3,造成催化剂失活的问题,依据前期[Rh(CO)2I2]-催化剂失活机理研究结果,采用金属配体及有机配体与活性组分Rh形成整合型Rh基催化剂,首先,采用密度泛函方法,通过理论计算得到催化反应的机理,并从分子水平上研究Rh基催化剂构型与其性能的内在联系;然后,确定合适的催化剂构型,指导实验室合成目标催化剂,结合XPS、IR、GC-MS等分析手段对合成催化剂进行分析表征;最后,确立产物分析方法,优化催化反应体系条件,得到高性能Rh催化剂的制备技术。具体研究结果如下:1.通过引入第二种金属配体RuCl3水合物,从分子水平对Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂构型进行设计,Rh与Ru之间可通过Cl相连形成不对称立体螯合构型的Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂,以催化剂整体为催化活性中心参与催化反应,计算结果表明,Rh、Ru之间距离为0.3585 nm,金属间存在的协同作用及RuCl3配体空间位阻效应,使得Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂稳定性更高,且催化过程中CH3I氧化加成决速步骤反应能垒明显降低,羰基化速率提高;所合成的催化剂进行羰基化反应,在190℃、3.5MPa、H2O含量6wt%、醋酸含量54wt%时,Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂催化活性优越,无副产物出现,醋酸收率达96.32%,产物中无沉淀出现。Rh基催化剂稳定性明显提高,体系水用量降低,羰基化速率提高,催化剂催化性能表现出优越性。2.强给电子能力的含N、O的有机配体可增强金属中心Rh原子富电子性,进而增强其亲核性能,且配体引起的空间位阻效应可防止Rh(Ⅰ)形成二聚体造成后续失活。对Rh与有机配体2,2’-联吡啶-3,3’-二羧酸配体所配位的催化剂进行构型优化及催化机理研究,经构型优化,Rh与配体中N、O配位形成七元环配合物催化剂,催化甲醇几基化各基元反应中,催化剂构型整体变化较小,且能垒均有所降低,利于羰基化反应的加快;在200℃、3.5 MPa、水含量6 wt%、醋酸含量54 wt%、CH3I含量12 wt%下,醋酸收率为96.37%,无二甲醚、醋酸甲酯等副产物及沉淀产生,体系中水用量有所降低。在保证催化活性下,催化剂以配合物整体参与反应,催化剂稳定性有所提高。

荣俊[5](2018)在《介孔材料负载催化剂的制备及其在醋酸甲酯羰基化反应中的应用研究》文中研究表明醋酸乙烯是一种重要化工原料,可用于生产聚醋酸乙烯、聚乙烯醇等产品,传统的生产醋酸乙烯的工艺主要有乙炔法工艺和乙烯法工艺两种,我国受限于煤炭资源丰富而石油资源相对匮乏的资源结构,大多以乙炔法为主,但乙炔法污染重、能耗大。美国哈尔康公司开发的醋酸甲酯羰基化法生产醋酸乙烯的工艺脱离了传统工艺的束缚,充分利用工业价值不高的醋酸甲酯,使用铑、钯、镍等配合物作为催化剂,该法提高了资源利用率,在石油资源日益枯竭的今天,具有非常重大的意义。从目前的研究现状看,使用该方法生产醋酸乙烯已经可以达到非常不错的原料转化率和目标产物的选择性,且反应条件较为温和,但目前主要以均相催化体系为主,仍然存在诸如产物与催化剂难以分离、催化剂活性物种容易流失及催化剂寿命较短等问题,这些问题导致该法现阶段很难大规模应用于工业生产,由于均相催化体系的这些共性问题较难解决,人们渐渐将重心转移到构建相应的多相催化体系以期解决上述问题。将催化剂负载在无机物载体上是常用的均相体系多相化的方式,而介孔材料得益于其良好的孔道性质和结构特点无疑是科研工作者们研究的热点。生产聚乙烯醇在我国的醋酸乙烯工业中占有很大比重,在醋酸乙烯生产聚乙烯醇的反应过程中,有大量醋酸甲酯的副产物产生,如果能够寻找到更为合适的高效的催化剂,构建醋酸甲酯-醋酸乙烯-聚乙烯醇的工艺路线,将反应的副产物醋酸甲酯加入循环路线,相信对醋酸乙烯的相关工业应用大有帮助。本文尝试使用水热合成法制取SBA-16、SBA-15、MCM-41等介孔材料,将均相体系中表现较好的铑金属配合物固载于这些材料的无机骨架上,进行醋酸甲酯羰基化法生产醋酸乙烯的反应,利用XRD、N2吸附-脱附、SEM、TEM、FT-IR等对负载前后的介孔SBA-15、MCM-41、SBA-16材料进行表征,考察了材料的晶型、孔结构、整体形貌、元素种类等特征,反应得到的产物经简单蒸馏后,采用气相色谱分别进行分析,对醋酸甲酯的转化率和双醋酸亚乙酯的选择性进行计算。结果表明,利用SBA-15、MCM-41、SBA-16介孔材料可以很好的负载Rh金属配合物,以此为基础构建的RhCl(TPP)3/SBA-16多相催化体系在醋酸甲酯羰基化生产双醋酸亚乙酯的反应中有很好的表现,在保证醋酸甲酯转化率和双醋酸亚乙酯的选择性的同时提高催化剂的重复使用率,并使产物更易分离,很好的解决了以往均相催化体系存在的催化剂与产物难以分离、铑活性成分流失现象较为明显等问题,在保证了催化反应效果的同时,提高了催化剂的稳定性和重复使用率。

王殿军[6](2018)在《高性能改性Rh基羰基化催化剂的分子设计与性能评价》文中进行了进一步梳理随着社会的高速发展,人类对物质资源需求日益增加。醋酸作为重要原料应用于诸多领域(如化工、轻纺、食品、药品),同时也是一种优良的有机溶剂。由于我国醋酸工艺相比其他国家起步较晚,且自主知识产权核心技术缺乏创新,因此,我国的醋酸国际市场受到极大的限制。实现我国醋酸制备工艺技术产业化的自主知识产权是首要任务,同时对我国经济高速发展具有深远的战略意义。本论文通过理论模拟与实验相结合的方法构型并合成出一种具有较高活性与稳定性的新型催化剂用于羰基化制醋酸工艺,以期实现工业对低水量的要求。主要研究内容如下:1、首先由理论模拟设计出Rh-甘氨酸催化剂的分子构型,然后通过高斯软件对Rh-甘氨酸催化剂羰化制醋酸过程中各基元反应的分子结构(中间体、过渡态以及产物)进行优化,并且对每一个基元反应各个驻点的Hartree能量进行了零点能校正。计算各基元反应(碘甲烷的氧化加成、羰基重排、乙酰碘水解)的活化位垒,分别为111.96、63.01、82.66 kJ mol-1。由此可知决速步骤的活化能垒比早期Monsanto公司铑碘催化剂的决速步骤活化能垒减少了19.12kJ·mol-1,可以降低体系能量,从而提高催化剂的稳定性和活性。2、采用并流共沉淀的方法制备Rh-甘氨酸催化剂用于羰基化制醋酸反应。在含水量为6 wt%的低水系统下,原料的转化率达到96%以上,醋酸的选择性达到100%。实验结果验证了理论构型是合理的,催化剂中铑与甘氨酸配体形成的四配位结构存在空间位阻效应,使得其在羰基化反应中不易失活能够保持更好的稳定性。3、采用理论计算设计Rh-Ru双金属催化剂构型,在催化反应过程中生成双金属二聚体桥链配合物,二聚体的形成可以降低体系能量,且Rh-Ru之间形成有效相互作用使得中心原子Rh不易变价失活,从而提高了催化剂的稳定性。实验方面则通过对不同含水量、温度、压力以及溶剂含量对羰基化制醋酸工艺做出评价,最后得出含水量为6 wt%、190 ℃、3.5 MPa、反应时间为60 min以及溶剂含量为54 wt%为该研究的最优反应条件。相比工业上13~16 wt%的含水量已经大大降低了后期分离工程的能耗,实现节能与选择性高的双赢。4、采用并流共沉淀的方法制备Rh-Ru-甘氨酸催化剂,其中以铑为催化剂的中心金属原子,形成铑钌二聚体结构,这种二聚体结构不仅可以起到稳定催化剂的作用而且可还以降低体系能量,使得活性中心原子Rh更稳定,不易变价失活。氨基酸则作为配体,与铑形成更稳定的双齿配合物,其中N、O基团可以增加催化剂中心原子Rh的富电子性,有效降低反应能垒,有利于协同CH3I氧化加成反应,提高其决速步骤中Rh对CH3I的亲核取代,以此来提高催化剂活性与稳定性。同时配体和过渡金属引起的空间位阻效应,能够有效的阻止两分子Rh催化剂反应导致Rh的变价、沉淀引起的催化剂失活,从而有效提高Rh催化剂的稳定性。

肖文[7](2014)在《添加剂在甲醇羰基化反应中的作用机理研究》文中研究指明醋酸是一种重要的有机化工原料,其生产工艺大致经历了钴-碘催化体系到铑-碘催化体系再到铱-碘催化体系的过程。每个催化体系都有其优势但也存在一定的不足,对各个反应机理进行详细地研究,有利于研究者找出体系中的不足之处,进而对催化体系进行改进,得到更有利于反应体系的催化剂。低压甲醇羰基化法(压力为3-6Mpa,温度为150-200℃)主要有铑-碘催化体系和铱-碘催化体系。大量的实验和理论研究显示,两催化体系的催化循环机理都是由CH3I氧化加成、甲基迁移插入、CO配位和CH3COI还原消除几个基元反应构成,只是速控步骤不同而已。在甲醇羰基化反应中加入不同的添加剂是此类反应的一个研究重点。室温离子液体具有低挥发性、热稳定性、低蒸汽压、对多数无机物有机物等有较好的溶解性,酸度可调等一系列优点而被广泛地作为反应介质、催化剂、分离溶剂等。前期研究表明不同离子液体添加剂,能对甲醇羰基化制醋酸过程产生不同的助催化效果。在三氯化铱-碘甲烷催化体系中,加入含有Tf2N阴离子的离子液体能大大提高产物醋酸的选择性,而其他离子液体却使醋酸选择性降低。为解释前期研究所得到的结果,本文针对离子液体在甲醇羰基化制醋酸反应中的作用机理进行了以下几方面的研究工作:①首先从物理性质方面,分析了不同种类的离子液体对液相甲醇低压羰基法合成醋酸的助催化作用。结合相关文献发现,在三氯化铱-碘甲烷催化体系中加入含有Tf2N阴离子的离子液体,有助于增加一氧化碳等在其中的溶解度,减小反应物料在其中的传质阻力。②然后运用红外、核磁、紫外、荧光等表征手段,研究了在三氯化铱-碘甲烷催化体系中,Tf2N阴离子与各初始物料的相互作用,并初步确定了有Tf2N阴离子参与时的新活性中间体的构型。③最后运用高斯软件,针对甲醇羰基化制醋酸反应中的决速步骤,即迁移插入步骤,计算了加入离子液体前后其反应能垒的变化。计算结果显示,有Tf2N阴离子参与的新基元反应,其反应能垒相较未加入离子液体时大大降低。并由计算结果推断出了有Tf2N阴离子参与时的整个催化循环机理。另一方面,将稀土金属卤盐或稀土金属配合物作为金属添加剂,探究了其对铱基或非铱基体系催化下的液相甲醇羰基化反应产物选择性的影响,并简单阐述了稀土金属化合物在反应中的作用机理。

唐元,杨利利[8](2013)在《高聚物固载铑催化剂催化甲醇羰基化反应的探讨》文中研究表明Monsanto公司的甲醇羰基化制醋酸工艺具有甲醇转化率高、产物产率高等优点,但也存在着铑催化剂流失、水煤气变换副反应和催化剂分离等问题。研究者开发高聚物固载铑催化剂催化甲醇羰基化技术以期解决上述问题,本文重点从高聚物固载铑催化剂活性和稳定性两方面展开探讨。

裴婷[9](2012)在《甲醇羰基合成醋酸工艺中催化剂的研究进展》文中认为综述了国内外甲醇羰基合成醋酸工艺中催化剂的研究现状、技术特点及最新进展,指出了甲醇羰基合成醋酸工艺中催化剂的研究方向。

石秀丽,李国祥,蔡颖[10](2004)在《共聚物铑配合物结构对催化甲醇羰基化制醋酸反应性能的影响》文中研究指明采用XPS及红外光谱等分析手段 ,比较了丁烯酮分别与 2乙烯吡啶和 4乙烯吡啶所生成的 2种不同共聚物铑系列结构的活性 ;对相同配比的共聚物铑配合物结构单元的比较研究表明 ,共聚物铑配合物配键的空间结构影响着其催化甲醇羰基化制醋酸的反应性能 ,为催化剂结构的合理设计提供了理论依据

二、共聚物铑配合物结构对催化甲醇羰基化制醋酸反应性能的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、共聚物铑配合物结构对催化甲醇羰基化制醋酸反应性能的影响(论文提纲范文)

(1)基于甲醇羰基化反应的铑配合物催化剂的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 背景
    1.2 甲醇羰基化制醋酸的工艺
        1.2.1 BASF工艺
        1.2.2 Monsanto/BP工艺
        1.2.3 Cativa工艺
        1.2.4 Celanese公司工艺
        1.2.5 Chiyoda/UOP工艺
    1.3 甲醇羰基化制醋酸工艺中催化剂的发展
        1.3.1 钴基催化剂
        1.3.2 镍催化剂
        1.3.3 铱基催化剂
        1.3.4 铑基催化剂
        1.3.5 多相体系催化剂
        1.3.6 总结
    1.4 理论分子计算
    1.5 研究思路
第二章 Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化甲醇羰基化研究
    2.1 引言
    2.2 研究路线
    2.3 Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂分子设计及理论计算
        2.3.1 Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的分子设计
        2.3.2 Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的催化反应机理
    2.4 实验部分
        2.4.1 实验试剂、药品及仪器
        2.4.2 Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂合成及表征
        2.4.3 Rh(Ⅰ)-邻氨基苯酚催化剂的性能评价
        2.4.4 结果与讨论
    2.5 小结
第三章 Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化甲醇羰基化研究
    3.1 引言
    3.2 Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂分子设计及理论计算
        3.2.1 Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂的分子设计
        3.2.2 Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂的催化反应机理
    3.3 实验部分
        3.3.1 实验试剂、药品及仪器
        3.3.2 Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂合成及表征
        3.3.3 Rh(Ⅰ)-8-羟基喹啉催化剂的性能评价
    3.4 小结
第四章 Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化甲醇羰基化研究
    4.1 引言
    4.2 Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂分子设计及理论计算
        4.2.1 Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂的分子设计
        4.2.2 Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂的催化反应机理
    4.3 实验部分
        4.3.1 实验试剂、药品及仪器
        4.3.2 Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂合成及表征
        4.3.3 Rh(Ⅰ)-3-羟基-2-硝基吡啶催化剂的性能评价
    4.4 小结
第五章 全文总结
参考文献
个人简介
    基本情况
    教育经历
    获奖情况
    参与科研项目
攻读硕士学位期间科研成果
致谢

(2)二甲醚羰基化Ag改性丝光沸石催化剂活性物种辨识(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 二甲醚羰基化反应背景及意义
    1.3 二甲醚羰基化反应非均相催化剂的研究进展
        1.3.1 杂多酸催化剂
        1.3.2 分子筛催化剂
    1.4 二甲醚羰基化反应金属改性分子筛的研究
        1.4.1 金属改性分子筛简介
        1.4.2 金属改性H型丝光沸石催化羰基化反应的研究进展
    1.5 本论文工作的提出
        1.5.1 论文研究背景
        1.5.2 本论文的研究内容
第2章 实验部分
    2.1 化学试剂及设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 催化剂制备
        2.2.1 负载型Ag-HMOR催化剂的制备
        2.2.2 不同Ag落位催化剂的制备
    2.3 催化剂性能评价装置及方法
        2.3.1 反应设备
        2.3.2 产物分析方法
    2.4 催化剂表征方法
        2.4.1 X射线粉末衍射(XRD)
        2.4.2 N_2 物理吸附-脱附
        2.4.3 电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)
        2.4.4 场发射透射电子显微镜(TEM)
        2.4.5 X射线光电子能谱(XPS)
        2.4.6 紫外可见光漫反射光谱(UV-Vis)
        2.4.7 吡啶吸附原位红外光谱(Pyridine-IR)
        2.4.8 氨吸附原位红外光谱(NH_3-IR)
        2.4.9 一氧化碳吸附红外光谱(CO-IR)
        2.4.10 固体核磁共振(MAS NMR)
第3章 二甲醚羰基化Ag-HMOR催化剂金属活性物种辨识
    3.1 引言
    3.2 Ag-HMOR催化剂的反应性能
    3.3 Ag-HMOR催化剂的酸性质及结构表征
        3.3.1 组成分析
        3.3.2 酸量测定
        3.3.3 催化剂的结构性质
    3.4 Ag-HMOR催化剂中Ag的存在状态
        3.4.1 Ag物种的存在位置
        3.4.2 Ag物种的化学环境
    3.5 提高预处理还原温度调变Ag-HMOR的 Ag物种
        3.5.1 不同还原温度Ag-HMOR催化剂的反应性能
        3.5.2 不同还原温度Ag-HMOR催化剂的酸性质
    3.6 NH_4Cl离子交换处理调变Ag-HMOR的 Ag物种
        3.6.1 Ag-HMOR催化剂NH_4Cl处理后的反应性能
        3.6.2 Ag-HMOR催化剂NH_4Cl处理后的Ag存在状态与酸性质
    3.7 本章小结
第4章 Ag落位对Ag改性丝光沸石催化二甲醚羰基化的影响
    4.1 引言
    4.2 不同Ag改性催化剂的结构表征及酸性质
        4.2.1 组成分析
        4.2.2 催化剂的酸性质
        4.2.3 结构性质
    4.3 不同Ag改性催化剂中Ag的存在状态
        4.3.1 Ag物种的存在位置
        4.3.2 Ag物种的化学环境
    4.4 Ag落位对催化性能的影响
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
发表论文和科研情况说明
致谢

(3)大位阻酚膦中性镍的合成、表征与催化乙烯/极性单体共聚(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 功能化聚烯烃的制备
    1.3 直接配位共聚合
        1.3.1 前过渡金属催化剂
        1.3.2 后过渡金属催化剂
    1.4 课题提出及研究内容
第二章 大位阻酚-膦中性镍的合成、表征及乙烯聚合催化性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 分析与测试
        2.2.2 原料、厂家及其精制
        2.2.3 酚-膦单阴离子配体的合成
        2.2.4 镍源化合物的合成
        2.2.5 大位阻酚-膦中性镍催化剂的合成
        2.2.6 乙烯聚合实验
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 大位阻酚-膦镍配合物的合成与表征
        2.3.2 乙烯聚合实验
    2.4 本章小节
第三章 大位阻酚-膦中性镍催化的乙烯与丙烯酸酯共聚合
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 分析与测试
        3.2.2 原料、厂家及其精制
        3.2.3 乙烯在极性溶剂存在下的聚合反应
        3.2.4 乙烯与丙烯酸酯配位共聚合
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 乙烯在极性溶剂存在下的聚合
        3.3.2 乙烯与乙烯基极性单体共聚合研究
        3.3.3 共聚物微观结构的表征
        3.3.4 共聚合机理研究
    3.4 本章小结
第四章 配体电子效应和位阻效应对酚-膦中性镍催化性能的影响
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 分析与测试
        4.2.2 原料、厂家及其精制
        4.2.3 酚-膦单阴离子配体的合成
        4.2.4 酚-膦镍配合物的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 改性酚-膦镍催化剂的合成及其表征
        4.3.2 调控电子效应和位阻效应对乙烯聚合的影响
        4.3.3 改性酚-膦中性镍催化剂与丙烯酸甲酯的原位反应
        4.3.4 调控电子效应和位阻效应对乙烯与丙烯酸甲酯共聚合影响
    4.4 本章小结
第五章 酚-膦中性镍催化的乙烯与非丙烯酸酯极性单体共聚合
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 分析与测试
        5.2.2 原料、厂家及其精制
        5.2.3 乙烯基极性单体合成
        5.2.4 乙烯与乙烯基极性单体配位共聚合
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 乙烯与丙烯酰胺共聚合
        5.3.2 乙烯与乙烯基膦酰类极性单体共聚合
        5.3.3 乙烯与乙烯基(亚)砜极性单体共聚合
        5.3.4 乙烯与其他乙烯基极性单体共聚合
    5.4 本章小结
第六章 全文总结
    6.1 论文内容及主要结论
    6.2 本文创新点
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
个人简历
致谢

(4)用于甲醇羰基化的螯合型Rh基催化剂分子设计与性能评价(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 醋酸生产工艺发展
        1.2.1 轻烃液相氧化法
        1.2.2 乙醛氧化法
        1.2.3 乙烯直接氧化法
        1.2.4 乙烷直接氧化法
        1.2.5 甲醇羰基化法
    1.3 甲醇羰基化制醋酸催化体系研究现状
        1.3.1 铑基催化剂体系
        1.3.2 其他催化剂催化体系
    1.4 理论基础
        1.4.1 密度泛函理论概述
        1.4.2 计算基组
        1.4.3 过渡态理论
        1.4.4 高斯计算软件
        1.4.5 分子设计
    1.5 研究内容及意义
第二章 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验主要仪器
    2.3 理论计算方法
    2.4 催化剂表征
        2.4.1 傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)
        2.4.2 X射线光电子能谱仪(XPS)
    2.5 催化剂性能评价
        2.5.1 催化评价装置
        2.5.2 催化性能评价方法
第三章 Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂催化体系研究
    3.1 引言
    3.2 研究路线
    3.3 催化剂分子设计
        3.3.1 含Cl的Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂分子设计及构型优化
        3.3.2 含Cl的Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂催化机理研究
        3.3.3 含Ⅰ的Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂分子设计及构型优化
        3.3.4 含Ⅰ的Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂催化机理研究
    3.4 实验部分
        3.4.1 Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂合成及表征
        3.4.2 Rh(Ⅰ)-Ru(Ⅲ)双金属催化剂性能评价
        3.4.3 结果与讨论
    3.5 小结
第四章 Rh-2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸催化剂催化体系
    4.1 引言
    4.2 催化剂分子设计
        4.2.1 催化剂配体筛选
        4.2.2 Rh-2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸催化剂催化机理研究
    4.3 实验部分
        4.3.1 Rh-2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸催化剂合成及表征
        4.3.2 Rh-L催化剂催化性能评价
        4.3.3 结果与讨论
    4.4 小结
第五章 全文总结
    5.1 结论
    5.2 创新点
参考文献
致谢
作者简介

(5)介孔材料负载催化剂的制备及其在醋酸甲酯羰基化反应中的应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 选题背景及意义
    1.1 引言
    1.2 醋酸乙烯工艺
        1.2.1 醋酸乙烯简介
        1.2.2 醋酸乙烯生产现状
    1.3 羰基化法的均相催化体系与非均相催化体系
        1.3.1 均相催化剂体系
        1.3.2 多相催化体系
    1.4 介孔材料简介
        1.4.1 介孔材料的分类
        1.4.2 介孔材料合成机理
        1.4.3 介孔材料的合成方法
        1.4.4 介孔材料功能化修饰
        1.4.5 介孔材料的应用
    1.5 立题依据和研究内容
        1.5.1 立题依据
        1.5.2 研究内容
第二章 实验材料与实验方法
    2.1 主要实验试剂及实验设备
        2.1.1 主要实验试剂
        2.1.2 主要实验仪器设备
    2.2 样品的分析表征方法
        2.2.1 粉末X射线衍射(XRD)分析
        2.2.2 N2吸附-脱附分析
        2.2.3 扫描电子显微镜(SEM)表征
        2.2.4 透射电子显微镜(TEM)表征
        2.2.5 红外光谱(FT-IR)分析
        2.2.6 NH3-TPD分析
        2.2.7 氢气程序升温还原(H2-TPR)分析
        2.2.8 元素分析(ICP-AES)表征
    2.3 催化性能评价
第三章 介孔SBA-16、MCM-41、SBA-15与负载催化剂的制备及表征
    3.1 引言
    3.2 催化剂的制备
        3.2.1 SBA-16、SBA-15和MCM-41载体的制备
        3.2.2 RhCl(TPP)_3/SBA-16、RhCl(TPP)_3/SBA-15和RhCl(TPP)3/MCM-41负载催化剂的制备
        3.2.3 均相RhCl(TPP)_3的制备
    3.3 催化剂的表征
        3.3.1 小角XRD分析
        3.3.3 N_2吸附-脱附分析
        3.3.4 FT-IR分析
        3.3.5 SEM表征
        3.3.6 TEM表征
    3.4 本章小结
第四章 醋酸甲酯羰基化反应的相关研究
    4.1 引言
    4.2 反应流程
    4.3 催化效果对比
    4.4 催化剂的循环使用性能
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要结论
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文

(6)高性能改性Rh基羰基化催化剂的分子设计与性能评价(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 醋酸的工艺发展及合成方法
        1.2.1 乙醛氧化法
        1.2.2 乙烯氧化法
        1.2.3 轻烃液相氧化法
        1.2.4 有氧发酵法
        1.2.5 厌氧发酵法
        1.2.6 甲醇羰基化法
    1.3 甲醇羰基化制醋酸催化体系的研究现状
    1.4 选题背景、研究思路(意义)
        1.4.1 工业问题
        1.4.2 分子设计
        1.4.3 解决问题
第二章 Rh配位氨基酸催化剂的制备及其性能评价
    2.1 引言
    2.2 催化剂的分子设计及其计算方法
        2.2.1 催化剂的理论设计依据
        2.2.2 催化剂的分子设计及其计算方法
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验试剂及仪器
        2.3.2 催化剂的制备
        2.3.3 催化剂评价装置
    2.4 实验分析方法
        2.4.1 GC分析
    2.5 催化剂的评价指标
    2.6 结果与讨论
        2.6.1 各基元反应的反应物、产物、中间体和过渡态的构型
        2.6.2 各基元反应的位能
        2.6.3 Rh-甘氨酸催化剂性能评价
    2.7 小结
第三章 铑钌双金属催化剂的制备及其应用
    3.1 引言
    3.2 催化剂的分子设计及其计算方法
        3.2.1 过渡金属(Mt)-铑(Rh)双金属催化剂的研究
    3.3 实验部分
        3.3.1 实验试剂及仪器
        3.3.2 RhI_3的制备
    3.4 实验分析方法
    3.5 结果与讨论
        3.5.1 铑钌双金属催化剂的性能评价
    3.6 小结
第四章 铑钌双金属配位氨基酸催化剂的制备及其应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂及仪器
        4.2.2 Rh-Ru-甘氨酸催化剂的制备
    4.3 实验分析方法
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 Rh-Ru-甘催化剂的评价
    4.5 小结
第五章 全文总结
参考文献
致谢
个人简历

(7)添加剂在甲醇羰基化反应中的作用机理研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 甲醇羰基化制醋酸催化体系的研究进展
        1.1.1 铑基(Monsanto/BP)催化体系
        1.1.2 铱基(Cativa~(TM))催化体系
    1.2 非金属添加剂离子液体在甲醇羰基化反应中的应用
        1.2.1 离子液体简介
        1.2.2 离子液体的种类和性质
        1.2.3 离子液体在催化反应中的应用
        1.2.4 离子液体在甲醇羰基化反应制醋酸中的应用
    1.3 金属添加剂在甲醇羰基化反应中的应用
    1.4 理论研究的方法及运用
        1.4.1 化学计算的两种方法
        1.4.2 高斯软件简介
    1.5 本论文研究目的及内容
        1.5.1 论文研究目的
        1.5.2 论文研究内容
2 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 实验装置与实验方法
        2.3.1 实验反应设备
        2.3.2 实验操作步骤
    2.4 实验分析方法
        2.4.1 气相色谱分析(GC)
        2.4.2 傅立叶红外光谱分析(FT-IR)
        2.4.3 核磁共振氢谱分析(~(1)HNMR)
        2.4.4 紫外可见光谱分析(UV)
        2.4.5 荧光光谱分析(FL)
3 离子液体助催化机理的实验研究
    3.1 不同离子液体的助催化效果
    3.2 离子液体物理性质对反应的影响
    3.3 离子液体与催化剂的相互作用研究
        3.3.1 红外光谱探究离子液体与各初始物料的相互作用
        3.3.2 紫外和荧光光谱探究新活性中间体结构
        3.3.3 氢核磁共振谱图分析离子液体在反应过程中的变化
4 离子液体助催化机理的理论计算
    4.1 分子模拟计算在甲醇羰基化反应中的应用
    4.2 离子液体与铱配位形式的确认
    4.3 离子液体参与决速步骤的能垒变化
    4.4 离子液体参与的催化循环机理推导
5 稀土金属对甲醇羰基化反应产物分布的影响
    5.1 稀土配合物对甲醇羰基化反应产物的影响
        5.1.1 联吡啶镧配合物 La(bipy)的合成
        5.1.2 镧配合物的合成与表征
        5.1.3 La(bipy)对甲醇羰基化反应产物分布的影响
    5.2 稀土盐对甲醇羰基化反应产物的影响
        5.2.1 主催化剂为铱的甲醇羰基化反应
        5.2.2 非贵金属催化体系的甲醇羰基化反应
    5.3 稀土添加剂助催化机理的初步分析
    5.4 稀土促进甲醇羰基化一步合成醋酸甲酯
6 总结与展望
    6.1 主要研究结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(8)高聚物固载铑催化剂催化甲醇羰基化反应的探讨(论文提纲范文)

1 高分子聚合物固载铑催化剂活性的探讨
2 高分子聚合物固载铑催化剂稳定性的探讨
3 结语

(10)共聚物铑配合物结构对催化甲醇羰基化制醋酸反应性能的影响(论文提纲范文)

1 实验部分
    1.1 共聚物配体的制备
    1.2 铑配合物的形成与表征
    1.3 配合物的催化性能评价
2 结果与讨论
    2.1 共聚物为配体铑配合物的结构和表征
    2.2 配体结构及配比对催化活性的影响
    2.3 温度的影响
    2.4 催化产物与反应时间的关系
    2.5 PDVRh和PDV′Rh结构的理论探讨
3 结论

四、共聚物铑配合物结构对催化甲醇羰基化制醋酸反应性能的影响(论文参考文献)

  • [1]基于甲醇羰基化反应的铑配合物催化剂的研究[D]. 张莎莎. 宁夏大学, 2021
  • [2]二甲醚羰基化Ag改性丝光沸石催化剂活性物种辨识[D]. 李世月. 天津大学, 2020(02)
  • [3]大位阻酚膦中性镍的合成、表征与催化乙烯/极性单体共聚[D]. 张艳平. 天津大学, 2019(06)
  • [4]用于甲醇羰基化的螯合型Rh基催化剂分子设计与性能评价[D]. 楚秀秀. 宁夏大学, 2019(02)
  • [5]介孔材料负载催化剂的制备及其在醋酸甲酯羰基化反应中的应用研究[D]. 荣俊. 太原理工大学, 2018(10)
  • [6]高性能改性Rh基羰基化催化剂的分子设计与性能评价[D]. 王殿军. 宁夏大学, 2018(01)
  • [7]添加剂在甲醇羰基化反应中的作用机理研究[D]. 肖文. 重庆大学, 2014(12)
  • [8]高聚物固载铑催化剂催化甲醇羰基化反应的探讨[J]. 唐元,杨利利. 石油化工应用, 2013(03)
  • [9]甲醇羰基合成醋酸工艺中催化剂的研究进展[A]. 裴婷. 第九届全国工业催化技术及应用年会论文集, 2012
  • [10]共聚物铑配合物结构对催化甲醇羰基化制醋酸反应性能的影响[J]. 石秀丽,李国祥,蔡颖. 包头钢铁学院学报, 2004(04)

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共聚物铑络合物结构对甲醇羰基化制乙酸催化性能的影响
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