位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
合成3-乙氧基丙酸乙酯的K2O/Al2O3催化剂活性组分流失途径研究
  • ISSN号:1003-9015
  • 期刊名称:《高校化学工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ034.2[化学工程]
  • 作者机构:[1]南京工业大学化工学院,江苏南京210009, [2]国家“江苏先进生物与化学制造协同创新中心”,江苏南京210009, [3]南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009
  • 相关基金:国家自然科学基金(21676141,21606130);江苏省“六大人才高峰”项目(2015-XCL-017).
中文摘要:

以γ-Al2O3为载体,KNO3为前驱体,制备了不同负载量的固体碱催化剂K2O/Al2O3,并用于丙烯酸乙酯(EA)和乙醇加成制备3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)反应研究。XRD、FT-IR、N2吸附-脱附和CO2-TPD表征结果表明,K2O/Al2O3具有强弱两种碱性位,分别是KNO3高温焙烧下分解生成的强碱性位K2O和KNO3与载体相互作用形成的弱碱性位K-O-Al;提高KNO3负载量可增加催化剂碱量,但破坏载体结构,降低催化剂比表面积和孔容。加成反应结果表明,30%(wt)K2O/Al2O3具有最高的催化活性,当反应温度为70℃,乙醇和EA摩尔比为6:1,催化剂用量为EA的10%(wt)时,EA的转化率为53.6%,EEP的选择性为98.8%。重复性实验表明,强碱性位中的K2O与乙醇发生反应生成乙醇钾,进一步溶解于反应液,导致活性位流失,催化剂重复使用活性显著降低。将流失的钾再次浸渍负载到失活催化剂上,可以恢复失活的催化剂活性。因此,开发直接稳定乙醇钾的固体碱催化剂是重要的研究方向。

英文摘要:

Solid alkaline catalysts K2O/Al2O3with different loading ratios were prepared usingγ-alumina as asupport and KNO3as a precursor,which were used in ethyl3-ethoxypropionate synthesis.XRD,FT-IR,N2adsorption-desorption and CO2-TPD results reveal that the catalyst has two alkaline sites.The strong alkalinesite(K2O)is derived from KNO3decomposition while the weak one(K-O-Al)is from the interaction betweenγ-alumina and KNO3.The increase of KNO3enhances overall basicity of the catalyst,but it breaks the supportby decreasing its specific surface area and pore volume.When K2O loading is30%(wt),reaction temperature is70℃,mole ratio of ethanol/ethyl acrylate is6:1and catalyst usage is10%(wt)of ethyl acrylate,53.6%of ethylacrylate can be converted to EEP with selectivity of98.8%.However,recycling tests reveal that K2O canirreversibly react with ethanol to form potassium ethoxide that subsequently dissolves in the reaction solution,which results in deterioration of catalytic performance in the following cycles.Reloading of equimolar K2Oonto the used catalyst can effectively regenerate the deactivated catalyst.Therefore,solid alkaline catalysts with permanently immobilized potassium ethoxide are of great interests.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《高校化学工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:陈纪忠
  • 地址:杭州浙大路38号浙江大学玉泉校区化工系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:gxhgxb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87951235
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9015
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1141/TQ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊编辑学会颁发的“1999-200...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14205