论文部分内容阅读
低毒环保的“绿色”有机化合物——碳酸二甲酯（DMC）因其特有的物理化学性质被应用于众多领域。其合成方法一直以来受到众多研究者的广泛关注,由于CO2和NH3合成尿素的技术已经工业化,所以由尿素醇解合成DMC该方法因原料价格低廉、反应体系易分离等一系列优点而进入研究者的视野。CO2-尿素-DMC这条产业链的成功开发不仅可以解决我国尿素产业过剩的现状而且还实现了CO2到高附加值化工产品的转换,丰富了CO2利用的路径。尿素醇解法合成DMC在实际合成中分为二步:尿素-氨基甲酸甲酯（MC）,MC-DMC。前者为自发反应,后者为非自发反应。本文致力于研究尿素醇解法合成DMC的第二步:MC-DMC,以甲醇和氨基甲酸甲酯为原料,用微型高压反应釜在同一反应条件下分别对复合（二元和三元）氧化物进行筛选,最终确定对锌铝复合金属氧化物（Zn/Al LDO）进行催化剂的表征及条件的优化。确定了Zn/Al LDO催化剂最优的反应条件:催化剂煅烧温度600o C,n甲醇:n MC=15,催化剂和反应物的质量百分数为1%,反应温度180o C,反应时间10 h。在该反应条件下DMC的收率和选择性分别为16.5%和58.25%。并且经过对实验结果的分析发现:DMC的收率与催化剂上的碱性位点呈正相关关系;DMC的选择性和收率随着催化剂重复使用次数的增加而降低。为了探究Zn/Al LDO催化该反应的机理,我们将Zn/Al LDO与单一的ZnO、Al2O3和ZnO-Al2O3（与ICP结果等比例、质量的ZnO和Al2O3物理混合）相比较,发现:Zn/Al LDO的催化效果最优,说明在Zn/Al LDO中ZnO和Al2O3存在协同作用且其结构与ZnO-Al2O3相比较优。最后,通过对反应过程中生成的晶体配合物进行表征,提出其合成的路径,从而揭示反应机理。