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复合氧化物LaMgAlO催化剂催化酯交换合成碳酸二丙酯

2012-11-09马清祥赵天生马金婵王亚权

石油化工 2012年3期
关键词:催化剂

马清祥,赵天生,马金婵,王亚权

(1. 宁夏大学 天然气转化国家重点实验室培育基地,宁夏 银川 750021;2. 天津大学 化工学院 绿色合成与转化教育部重点实验室,天津 300072)

复合氧化物LaMgAlO催化剂催化酯交换合成碳酸二丙酯

马清祥1,赵天生1,马金婵1,王亚权2

(1. 宁夏大学 天然气转化国家重点实验室培育基地,宁夏 银川 750021;2. 天津大学 化工学院 绿色合成与转化教育部重点实验室,天津 300072)

采用共沉淀法制备了复合氧化物LaMgAlO催化剂,采用XRD和DTA手段对催化剂进行了表征,并考察了LaMgAlO催化剂对丙醇与碳酸二甲酯(DMC)酯交换合成碳酸二丙酯(DPC)反应的性能。实验结果表明,当复合氧化物为n(La)∶n(Mg) ∶n(Al)=0.7∶3∶1(即0.7 LaMgAlO催化剂具有水滑石结构)时,在650 ℃下焙烧5 h制备的0.7 LaMgAlO催化剂对合成DPC的酯交换反应的活性最高;最佳的工艺条件为:反应温度90 ℃、n(丙醇)∶n(DMC)=3、催化剂用量3.0%(w)、反应时间6 h,在此条件下,DMC的转化率达到97.4%,DPC的选择性达到95.4%。

水滑石;复合氧化物催化剂;碳酸二甲酯;正丙醇;酯交换; 碳酸二丙酯

碳酸二丙酯(DPC)分子中含有丙基、丙氧基、羰基等基团,是一种重要的合成中间体。此外,DPC具有良好的电化学稳定性、较高的闪点和较低的熔点,可作为锂离子电池电解液。与碳酸二甲酯(DMC)和碳酸二乙酯相比,DPC具有起闪点高、耐氧化能力较高,从而使电解液的电化学稳定性和电池的安全性得以提高。

目前,关于DPC的系统合成研究国内外尚无文献报道,虽然有关于碳酸二烷酯的合成研究报道[1-2], 但反应过程涉及氯气、CO等有毒气体,且工艺复杂、应物转化率低。DMC是近年来受到国内外广泛关注的环保型绿色化工产品, 它可替代光气、硫酸二甲酯作为羰基化、甲基化试剂,近年来人们对其下游产品的开发投入了大量的精力[3]。……

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