基于絲光沸石的新型傅氏烷基化催化劑的制備與表征.pdf

1、傅氏烷基化在有機化學中是一類很重要的反應。此類反應中,芐基醇或者芐基氯與苯或其他芳香族化合物的芐基化反應,可以用來制備二苯甲烷及其衍生物,這類有機分子在醫(yī)藥產業(yè)和精細化工中是很重要的化合物。芐基化反應通常是在液相中進行的,所使用的催化劑往往是均相催化劑,從而引起了環(huán)境污染和催化劑難以重復利用等弊端。為了解決這些問題,本文針對多相催化劑進行了研究。
　　首先,在水熱條件下以硅酸粉末為硅源合成了低硅鋁比的微孔絲光沸石。并通過酸堿處理制

2、備出介孔的絲光沸石(H-M-Mor),并進行了X-射線粉末衍射(XRD),N2吸附以及掃描電子顯微鏡(SEM)的表征。隨后以H-M-Mor為基礎通過離子交換的方法制備了含鐵的多級孔絲光沸石(Fe-M-Mor),其在苯與芐基氯的反應中展現(xiàn)了較高的催化活性,其速率常數是Fe-Mor的10倍。并且Fe-M-Mor在數次重復使用后,催化活性沒有明顯的下降。
　　為了構建環(huán)境友好型化學,又以一種Si/Al為15的商業(yè)硅鋁絲光沸石為基礎,通過

3、連續(xù)的合成后處理制備了硅鋁多級孔絲光沸石。并進行了XRD,N2吸附,SEM,TEM,29SiMASNMR,27AlMASNMR,傳質系數測量的表征。XRD結果表明處理過程中并沒有破壞絲光沸石的長程有序性,而N2吸附,SEM,TEM等結果證明了多級孔的形成。苯與芐基醇的烷基化反應顯示,酸處理的絲光沸石HMORA的反應速率常數是微孔樣品的6倍,而通過連續(xù)的酸-堿-酸處理得到的多級孔絲光沸石HMORA(0.2)-30A展現(xiàn)出了最高的活性,其反

4、應速率常數是本體樣品的15倍,也是酸處理樣品和酸堿處理樣品的2倍。結合各種分析結果表明,多級孔絲光沸石催化活性的顯著提升應歸因于其具有更多易接近的活性中心和更豐富的介孔。
　　最后,為進一步研究不同分子對傅氏烷基化的影響,選用分子尺寸更大的對二甲苯和均三甲苯與芐基醇進行反應。結果表明隨著分子尺寸的增大,硅鋁多級孔沸石分子篩的催化活性逐漸降低,而使用介孔孔容更大的HMORA(0.5)-30A催化此反應,活性得到了明顯的提升,說明在傅