負載型雜多酸催化劑對環氧乙烷水合制乙二醇反應的催化性能的研究


新型系列固體酸催化劑SHPA


雜多酸催化劑及其應用
www.gsc.dicp.ac.cn/jxgl/2004qjseminarkj/gych1/ch13.ppt

部分催化劑應用發展特點
雜多酸（Heteropoly Acid，簡寫為HPA ）是由雜原子（如P、Si、Fe、Co等）和多原子（如Mo、W、V、Nb、Ta等）按一定的結構通過氧原子配位橋聯組成的一類含氧多酸，具有很高的催化活性，它不但具有酸性，而且具有氧化還原性，是一種多功能的新型催化劑，雜多酸穩定性好，可作均相及非均相反應，甚至可作相轉移催化劑，對環境無污染，是一類大有前途的綠色催化劑，它可用作以芳烴烷基化和脫烷基反應、酯化反應、脫水/化合反應、氧化還原反應以及開環、縮合、加成和醚化反應等。因雜多酸獨特的酸性、“準夜相”行為、多功能（酸、氧化、光電催化）等優點在催化研究領域中受到研究者們的廣泛重視。

橡膠防老劑RD是怎么生產的？有相關的技術可以分享一下嗎？

橡膠防老劑RD，化學名稱2,2,4—三甲基—1，2—二氫化喹啉聚合體。主要用作橡膠通用型防老劑。對熱和氧引起的橡膠老化有極好的防護效能，對金屬的催化氧化有較強的抑制作用，防護性能持久。具有低揮發性，在高溫下長期使用損失小，對發展高速輪胎尤為重要，宜用于高溫受熱設備和熱帶地區使用的橡膠制品。本品污染性低，不影響硫化。適用于天然、丁苯、丁腈、氯丁等膠種，用于制備各種輪胎、工業用橡膠制品、電纜等。由于具有色澤淺黃，還可用于衛生橡膠制品中。 目前，RD的生產方法是采用苯胺和丙酮為原料，苯磺酸為催化劑，在150～165℃下進行縮合反應，然后在鹽酸介質中聚合而成聚合物，在氫氧化鈉溶液中析出。由于此過程污染性較大，有鹽酸和苯磺酸等酸性物質對設備造成腐蝕，經濟效益較低，有必要對其工藝過程進行改進。本論文探討了使用固體酸作催化劑催化合成橡膠防老劑RD的方法。使用固體酸作催化劑的突出優點是操作方便、后處理簡單、無廢酸廢液排放、催化劑可重復使用和再生等。所以固體酸是一類很有發展前途的新型酸性催化劑，很有必要盡快地把它們應用于生產過程，改進舊的生產工藝。 固體酸是將酸性基團鍵合或負載于不溶性載體上的一類催化劑。主要有這樣幾種類型：新型分子篩催化劑，雜多酸，固體超強酸，強酸性離子交換樹酯。其中SO_4~(2-)/MnOm型固體超強酸和強酸性離子交換樹脂除具有其它固體酸的易同產物分離、易再生、不易腐蝕設備等一般特點外，還具有使用溫度較高、原料易得、價格便宜等突出優點，所以自1979年首次獲得以來，人們對此類固體超強酸進行了大量研究。本論文選取了這一類催化劑中的幾種作為合成橡膠防老劑RD的催化劑，分別考察了它們對RD合成反應的催化性能。研究合成了固體超強酸SO_4~(2-)/Fe_2O_3，SO_4~(2-)/TiO_2，SO_4~(2-)/ZrO_2，S_2O_8~(2-)/ZrO_2，磺化苯膦酸鋯，并把它們作為催化劑用于RD的合成。得到的結果是：與傳統工藝用苯磺酸為催化劑相比，用該類固體酸作催化劑，在許多方面優于苯磺酸，催化劑與產品分離容易，產品后處理簡單，簡化生產工藝，節約原材料和能源，減少廢水等。但在研究中發現，SO_4~(2-)/Fe_2O_3，SO_4~(2-)/TiO_2， D 摘 要 SO4’“記山，SZOS’”億，磺化苯磷酸錢作為 RD的合成反應催化劑，RD的產率太 低。強酸性離子交換樹脂最好，苯胺轉化率達到80％。結論是： 一、固體超強酸SO／“”e。O。催化效果不理想。苯胺最大轉化率只達到30％左右， 雖然其重復使用性能較好，但收率太低。 M、固體酸催化劑SO。‘’／TIO。，因TIO。粒度太細，雖然RD單體收率較SO／“／ Fe。O。催化反應有所提高，但在催化劑制備和與產品分離的過程中，抽濾速度太慢， 在產品中有殘留，用于RD的工業化生產，經濟效益不大。 M、固體酸催化劑SO。’－／ZrO。在RD的合成中，RD的收率比采用SO。勺。作 催化劑收率高，轉化率為43％，催化劑的重復性能也較好，但ZrO。也存在著與TIO。 同樣的問題。 四、固體酸催化劑 S。Os’”／ZrO。對 p合成催化活性較好，p收率為 45％，催 化性能較好，但是不如強酸性離子交換樹脂催化劑的催化效果。 五、磷化苯磷酸錯也被用作RD合成反應的催化劑，但催化活性比強酸性離子 交換樹脂差，不適合用于RD的合成。 六、強酸性離子交換樹脂具有較高的催化活性，是RD合成的較好催化劑，苯 胺轉化率80％，其二聚物和三聚物、四聚物的含量也較高，在RD的生產工藝改進 方面，是一種很有發展前途的催化劑。

標簽：防老劑橡膠一下