苯乙酮及对甲基苯酚催化加氢脱氧反应的研究
苯加氢
▪ 泄漏处理：疏散污染区无关人员至安全区，切断火源。现 场通风; 用蛭石、干砂、泥土或类似物质吸收泄漏液至密 闭容器内; 不得将泄漏物排入下水道, 以防爆炸。应急人员 戴自给式呼吸器，在确保安全情况下堵漏。喷水雾减少蒸
▪ a.装置的主厂房部分采用露天布置，压缩机厂房采用半敞 开布置，以使装置内易燃易爆物质（如氢气、苯、环己烷 等）能够流通扩散、减少积聚，防止燃烧爆炸。
▪ b.主要设备及装置易燃易爆介质的设备装有安全阀，以保 证设备安全。
▪ c.装置中主要设备装有可燃气体报警仪和联锁控制，以保 证设备及人员安全。
▪ d.在管线上装有在线分析仪，连续测定氢气含水量，保证 系统安全运行。
反应系统
P-4
汽包
蒸气
苯 氢气
主反应器
循环泵
热交换器
后反应器 去环己烷回收系统
四、环己烷回收系统
▪ 气相环己烷从后反应器底部出来，进入锅炉给水预热 器与锅炉水进行换热，换热后进入中温冷却器用冷却水冷 却，45℃左右的环已烷气液混合物料进入第一分离器进行 分离，在第一分离器中，未凝的少量环已烷及过剩氢气以 及其它情性气体进入尾气换热器，冷却到40℃后再进入低 温冷却器，经低温水再次冷却后，在第二分离器中气、液 再次分离，液相部份回流至第一分离器，气相部份作为冷 剂进入尾气换热器，换热后作为制氢原料使用。
水和进食
医
刺激有痒感
穿工作服，必要时戴防 脱去污染衣物，大量清
护手套
水清洗。
刺激
戴化学安全防护镜
流动清水冲洗。
▪ 物理性质： 沸点 80.7℃
超声辐射合成苯亚甲基苯乙酮的研究
超声辐射合成苯亚甲基苯乙酮的研究阿布力米提·阿布都卡德尔;孙亚栋;张永红;张增鹏【摘要】以乙醇为溶剂,苯甲醛和苯乙酮为原料,在无机碱NaOH为催化剂作用下通过超声辐射合成了苯亚甲基苯乙酮,产物经IR和1HNMR分析表征,并考察了原料配比、催化剂用量、超声辐射时间和功率等因素对产物收率的影响.实验结果表明,当苯甲醛与苯乙酮的的摩尔比为1:1,催化剂的用量为8.3 mL,超声波辐射功率为700W,超声波辐射40 min,苯亚甲基苯乙酮产率达92％.此合成方法与传统的合成方法相比,具有反应时间短、产率高、易纯化、物耗低及污染少等优点,体现了有机合成教学绿色化的改革目标.%Benzylidene acetophenone was synthesized with ethanol as solvent,benzaldehyde and acetophenone as raw material and inorganic alkali NaOH as catalyst under ultrasonic radiation.The products were characterized by IR and 1HNMR analysis.Meanwhile,the raw-material ratio,the amount of catalyst,ultrasonic irradiation time and other factors on the yield were examined as well.Experimental results show that when the molar ratio of benzaldehyde and acetophenone is 1:1,the amount of catalyst is 8.3 mL,ultrasonic radiation power is 700 W,for 40 min,benzylidene acetophenone was obtained in 92％ yield within 40 min under ultrasonic pared to traditional synthetic methods this protocol has the advantages of short reaction time,high yield,easy purification,low material consumption and less pollution,etc.,which reflects the green organic synthesis teaching reform objectives.【期刊名称】《新疆大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(034)004【总页数】4页(P426-428,434)【关键词】苯亚甲基苯乙酮;超声波辐射;绿色合成【作者】阿布力米提·阿布都卡德尔;孙亚栋;张永红;张增鹏【作者单位】新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文【中图分类】Q939.97苯亚甲基苯乙酮又称查尔酮，具有多种药理作用和生物活性，广泛应用于医药和日用化学品等领域[1,2]，苯亚甲基苯乙酮的合成实验是高等院校化学专业有机化学实验中必做的综合性实验．关于它的合成方法较多，主要有使用强碱或者强酸催化苯乙酮和苯甲醛的羟醛缩合，但是副反应较多，产率偏低[3]．传统合成方法是以乙醇为反应溶剂，10%的氢氧化钠水溶液催化苯乙酮与苯甲醛发生羟醛缩合脱水而得，目前有机化学实验教材普遍采用该方法来合成苯亚甲基苯乙酮[4−7]．在实验过程中，人们在如何更加简单高效的获得苯亚甲基苯乙酮方面做了很多的努力．如无溶剂条件下，发展了苯乙酮和苯甲醛在双组份固体碱氢氧化钠和碳酸钾催化下合成苯亚甲基苯乙酮的方法[8],固相条件下的机械振荡技术[9]，还有功能化离子液体催化方法[10]等．人们也发展了微波辅助制备苯亚甲基苯乙酮的方法[11,12]．20世纪80年代以来，随着声化学的发展，超声辐射(U.S.)在有机合成中的应用研究呈蓬勃发展之势，已广泛应用于氧化、还原、取代、缩合和水解等反应中，几乎涉及有机反应的各个领域[13−15]．而且，近期也有文献报道使用超声技术[16,17]合成苯亚甲基苯乙酮．因此，我们也将超声波技术引入有机合成实验中，这样可以使有机反应速率比普通加热反应快数十倍甚至数万倍．既可以节约能源，缩短实验时间，又能提高反应产率．加之进行的是半微量反应实验，既减少了污染，也更符合当今“节能减排”和“绿色化学”的理念[18]．合成路线见图1．图 1 超声辐射合成苯亚甲基苯乙酮1 实验部分主要仪器与试剂仪器：XH-2008D型智能温控低温超声波催化合成/萃取仪，超声波功率：1 500 W，频率：25 KHz,加热功率：300 W,制冷功率：450 W,北京祥鹄科技发展有限公司；CSF-3A型超声波清洗器，500 W,25 KHz，上海超声波仪器厂；B¨UCHI(M-560)型熔点仪；Bruker Equinox 55 FT-IR分光光度计（KBr压片）；VARIAN INOVA-400型核磁共振仪．试剂：10%NaOH水溶液；95%乙醇；苯乙酮；新蒸苯甲醛；无水乙醇．2 实验步骤2.1 苯亚甲基苯乙酮的合成将10%NaOH水溶液6.3 mL，95%EtOH 7.5 mL,苯乙酮3 mL（3 g,25 mmol），依次加入50 mL锥形瓶中，冷却至室温，再加入新蒸苯甲醛2.5 mL（2.65 g,25 mmol）．将反应瓶置于超声波催化合成仪或超声波清洗槽中，启动超声反应器．于25◦C∼30◦C反应至有结晶析出，反应需要30∼35 min，停止反应．2.2 苯亚甲基苯乙酮的分离与提纯反应混合液于冰浴中冷却，使其结晶完全．抽滤，用冷水洗涤（至滤液呈中性），然后用2.5 mL冰乙醇洗涤结晶，干燥，称量，计算收率．2.3 苯亚甲基苯乙酮的结构分析熔点：56◦C∼57◦C．1H NMR（400 MHz,CDCl3）：δ 8.08-7.97(m,2H),7.81(d,J=15.7 Hz,1H),7.68-7.46(m,6H),7.45-7.36(m,3H)．IR(KBr压片):3 053 cm−1和3 031 cm−1吸收峰是苯环C-H键的伸缩振动；1 663cm−1是羰基键C=O的伸缩振动；1 573 cm−1和1 607 cm−1吸收峰归属于苯环C=C键的面内伸缩振动；750 cm−1，749 cm−1和685 cm−1吸收峰是芳环单取代面外弯曲振动，说明有单取代苯存在；与标准图谱吸收峰的强度及位置一致，最终可以确定产物为苯亚甲基苯乙酮．3 结果与讨论3.1 超声辐射时间对苯亚甲基苯乙酮产率的影响量取10%NaOH水溶液6.3 mL,95%EtOH 7.5 mL,保持n(苯乙酮）：n(苯甲醛）=1:1，反应温度25◦C∼30◦C等条件不变，改变超声辐射时间，以考察超声辐射时间对产品收率的影响，结果见图2．3.2 超声波强度对苯亚甲基苯乙酮产率的影响量取10%NaOH水溶液6.3 mL,95%EtOH 7.5 mL,保持n(苯乙酮）：n(苯甲醛）=1:1，反应温度25◦C∼30◦C等条件不变，改变超声波强度，以考察超声波强度对产品收率的影响，结果见图3．可以看出，随着超声辐射功率的加强，产率收率有所增加．3.3 不同反应方式的对比从表1结果来看，超声波发生器促进的反应在40 min内能得到92%产率，而采用超声清洗器促进的方法在40 min内能得到88%产率．因此超声波促进的反应具有一定的优势，而且超声波辐射法降低了反应能耗，减少环境污染的目的，符合绿色化学的理念．3.4 反应物的摩尔比对产品收率的影响根据化学反应平衡原理，增大物质的量比有利于提高产品的收率，但会造成原料的浪费．本实验保持催化剂10%NaOH 6.3 mL,95%EtOH 7.5 mL，超声波辐射功率700 W，实验温度25◦C∼30◦C实验时间40 min等条件不变，改变苯甲醛的用量，考察苯乙酮与苯甲醛的摩尔比对产品收率的影响．结果见表2．结果显示，苯甲醛与苯乙酮的摩尔比为1:1得到最高的收率92%．图 2 超声辐射时间对苯亚甲基苯乙酮产率的影响图 3 超声波强度对苯亚甲基苯乙酮产率的影响表 1 不同反应方式对苯亚甲基苯乙酮产率的影响?3.5 催化剂用量的影响催化剂的用量对产品的收率有很大的影响．为考察催化剂用量对产品收率的影响，保持苯乙酮3 mL，苯甲醛2.5 mL，超声功率700 W，反应时间40 min，反应温度25◦C∼30◦C等条件不变，改变催化剂10%NaOH的用量，结果见表3．表 2 苯乙酮与苯甲醛的摩尔比对苯亚甲基苯乙酮产率的影响?表 3 催化剂用量对苯亚甲基苯乙酮产率的影响?由表3可知，随着催化剂用量的增加，产品收率显著提高，当催化剂用量为6.3 mL时，收率达到92%，再继续加大催化剂用量，产品收率并没有明显的升高．故选择催化剂用量6.3 mL为宜．4 结论1.本实验利用超声波辐射技术，以苯乙酮和苯甲醛为原料，10%氢氧化钠为催化剂合成了苯亚甲基苯乙酮，通过条件优化以高达92%收率获得了苯亚甲基苯乙酮．2.通过对超声波清洗器与超声波合成仪的对比，表明此方法具有催化剂价廉易得、催化效果好、合成路线短、反应条件温和、提纯操作简单，且超声波合成仪具有更为高效和符合绿色经济的优点．参考文献：[1]郑洪伟,牛新文,朱君,等.查尔酮类化合物生物活性研究进展[J].中国新药杂志,2007,16(18):1445-1449.[2]由业诚,张晓辉,郭明,等.微波辐射KF-Al2O3催化合成查尔酮的研究[J].化学研究与应用,2000,12(2):186-188.[3]郭宏雄,臧庶声,李文科,等.查耳酮的制备I[J].兰州医学院学报,1998,24(2):12213.[4]武汉大学化学与分子科学学院实验中心编.有机化学实验[M].武汉:武汉大学出版社,2004,241-242.[5]北京大学化学学院有机化学研究所编.有机化学实验:2版[M].北京:北京大学出版社,2002,168-169.[6]李兆陇,银金香,林天舒.有机化学实验[M].北京:清华大学出版社,2000,128-129.[7]李霁良.微型半微型有机化学实验[M].北京:高等教育出版社,2003,207-208.[8]胡晓允,周忠强,单自兴.苯亚甲基苯乙酮合成方法的改进[J].广州化工,2013,41(3):50-51.[9]王春山,吴浩浩,谭亚军,等.查尔酮及氮杂查尔酮的机械法合成[J].南通大学学报(自然科学版),2013,12(1):40-44.[10]胡晓允，韦丽艳，钟诗诗,等.功能化离子液体催化合成苯亚甲基苯乙酮[J].实验室科学,2015,18(3):48-50.[11]刘兴利,赵志刚,曾碧涛,等.微波干法合成查尔酮[J].化学研究与应用,2007,19(5):574-576.[12]张国喜,杨金凤,姬广军,等.微波辅助合成查尔酮衍生物的工艺[J].石河子大学学报(自然科学版),2011,29(6):785-788.[13]廖九中,杨慧文,潘育方.延胡索生物碱超声法提取工艺的研究[J].广东药学院学报，2012,28(2):153-155.[14]李记太,臧洪俊.超声波应用于有机合成方面的新进展[J].河北大学学报(自然科学版),2000,20(1):96-102.[15]赵新海,姬红,刘晨江．氨基磺酸铵:一种“一锅法”合成3,4-二氢嘧啶-2(1H)-(硫)酮的有效催化剂[J].新疆大学学报（自然科学版）,2010,27(2):132-135. 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卤代苯催化加氢脱除卤素反应的研究
机溶液中进行常压加氢脱卤反应。研究了脱卤反应的温度、 溶剂量、 碱量、 压力对反应的影响。结果表 明： 负载钯络合催化剂催化效率高、 反应体系简单、 无副反应， 是一种很好的卤代苯加氢脱卤方法， 在有 机工业和环保中有广阔的应用前景。 关键词 负载钯络合催化剂 卤代苯 加氢反应 脱卤反应 反应效率
!"#$%&’$ 0123121 4)5671 8)9 4:7;<=12)>17 )27 714)5<=12)>17 ?271; <;762);: @;199?;1 86>4 62<;=)26A B)91 )> !# , -./ ，B: ?962= ) ;19<5C)B51 <;=)26A @<5:D1;’9?@@<;>17 @)55)76?D A<D@51E )9 A)>)5:9>F G41 62H51?12A19 <H >41 >1D@1;)>?;1， 9<5C12>， I?)2>6>: <H 769@1;9)2>9， )5J)56 H<; 714)5<=12)>6<2 )27 @;199?;1 <2 >41 ;1)A>6<2 81;1 62C19>6=)>17F G41 ;19?5>9 94<817 >4)> >41 A)>)5:>6A 1HH6A612A: <H >41 9?@@<;>17 @)55)76?D A<D@51E 69 46=4， >41 ;1)A>6C1 9:9>1D 62 96D’ @51 )27 >41;1 69 2< 9671 ;1)A>6<2F K> 69 )2 1HH1A>6C1 D1>4<7 <H 4:7;<=12)>6<2 )27 714)5<=12)>6<2 H<; 4)5<=12)>17 4:7;<’ A);B<2 A<D@<?279 )27 A)2 B1 ?917 86715: 62 <;=)26A A41D6A)5 627?9>;: )27 H<; 12C6;<2D12>)5 @;<>1A>6<2F ()* +,%-# 1HH6A612A: L776>6<2)5 @)55)76?D A<D@51E， 0123121 4)5671， +:7;<=12)>6<2， M14)5<=12)>6<2， N1)A>6C1
重苯加氢反应动力学与机理解析
重苯加氢反应动力学与机理解析重苯加氢反应是石化工业中一种重要的催化加氢反应，常用于芳烃加氢制取烷烃的过程。
本文将对重苯加氢反应的动力学与机理进行解析，并探讨其在工业应用中的意义。
一、重苯加氢反应的动力学重苯加氢反应的速率可由以下动力学方程描述：r = k * P_Ar * P_H2其中，r为反应速率；k为反应速率常数；P_Ar为苯的分压；P_H2为氢气的分压。
该动力学方程表明，重苯加氢反应速率与苯和氢气的分压成正比。
若提高反应温度、氢气过量、催化剂活性等因素，都有助于提高反应速率，增加产物输出。
二、重苯加氢反应的机理解析重苯加氢反应的机理可分为三个步骤：吸附、活化和脱附。
1. 吸附：苯和氢气分子在催化剂表面吸附，形成吸附态中间体。
这一步骤是决定整个反应速率的关键。
2. 活化：吸附态中间体分子在催化剂表面发生活化，苯环中的氢原子与吸附的氢分子反应，形成活性中间体。
3. 脱附：活性中间体脱附出催化剂表面，生成加氢产物。
重苯加氢反应机理的详细步骤和分子间的相互作用力有关，这些相互作用力包括范德华力、键合力以及催化剂表面的活性位点等。
三、重苯加氢反应在工业应用中的意义重苯加氢反应广泛应用于石化工业中，具有以下几个重要意义：1. 烷烃生产：重苯加氢反应可将苯等芳烃加氢生成烷烃，提供石化工业中的重要原料。
这些烷烃广泛应用于润滑油、溶剂、燃料等领域。
2. 环保性：重苯加氢反应可将苯等有毒有害物质转化为无害烷烃，从而降低工业生产对环境的影响。
3. 能源利用：重苯加氢反应可利用富余的氢气资源，将其与芳烃反应制取有用烷烃，提高氢气的利用率，减少资源浪费。
综上所述，重苯加氢反应的动力学与机理解析对于石化工业的发展具有重要意义。
通过深入了解该反应的动力学规律以及反应机理，可以优化催化剂的设计和反应条件的选择，提高重苯加氢反应的效率和产量，为工业生产提供技术支持。
同时，重苯加氢反应的工业应用也对环境保护和资源利用具有积极作用。
氢氧化钠催化多聚甲醛与苯酚加成阶段工艺研究
氢氧化钠催化多聚甲醛与苯酚加成阶段工艺研究氢氧化钠催化多聚甲醛与苯酚加成阶段工艺研究
多聚甲醛是一种重要的高分子材料，具有优异的物理和化学性质，广泛应用于制造塑料、纤维和涂料等领域。
然而，多聚甲醛的制备过程中存在一些问题，如反应速度慢、产物分子量分布不均等。
为了解决这些问题，研究人员提出了使用氢氧化钠催化多聚甲醛与苯酚加成阶段的工艺方法。
研究表明，氢氧化钠催化多聚甲醛与苯酚加成阶段可以显著提高反应速度和产物分子量分布的均匀性。
在实验中，研究人员将多聚甲醛和苯酚混合后，加入适量的氢氧化钠作为催化剂，进行加成反应。
结果显示，催化剂的加入可以使反应速度提高数倍，并且产物的分子量分布更加均匀。
此外，研究人员还发现，氢氧化钠催化多聚甲醛与苯酚加成阶段的工艺方法可以使产物的性能得到进一步提升。
在实验中，研究人员对产物进行了物理和化学性质的测试，结果表明，催化剂的加入可以使产物的热稳定性和机械性能得到显著提高。
总之，氢氧化钠催化多聚甲醛与苯酚加成阶段的工艺方法是一种有效
的制备多聚甲醛的方法，可以提高反应速度、改善产物分子量分布的均匀性，并且可以使产物的性能得到进一步提升。
这一研究成果对于多聚甲醛的生产和应用具有重要意义，有望为相关领域的发展带来新的机遇和挑战。
加氢与脱氢过程
脱氢催化剂应满足下列要求：首先是具有良 好的活性和选择性，能够尽量在较低的温度条 件下进行反应。其次催化剂的热稳定性好，能 耐较高的操作温度而不失活。第三是化学稳定 性好，金属氧化物在氢气的存在下不被还原成 金属态，同时在大量的水蒸气下催化剂颗粒能 长期运转而不粉碎，保持足够的机械强度。第 四是有良好的抗结焦性能和易再生性能。
二、催化脱氢反应的一般规律
3 脱氢反应动力学 脱氢反应的速率控制步骤是表面化学反应，都可按双位吸附理 论来描述其动力学方程，其速率方程可用双曲模型来表示。
铁系催化剂脱氢反应时催化剂颗粒大小对反应速率和选择性都 有影响，图6-2是催化剂颗粒度反应速率的影响，而图6-3是催化剂 颗粒度对选择性的影响。
化学工艺学电子教案——第六章
加氢与脱氢过程
第六章 加氢与脱氢过程
内容提要:
加氢与脱氢反应的一般规律；乙苯和苯乙烯 的性质、用途、主要生产方法和工艺流程； 乙苯脱氢制苯乙烯的主副反应、操作参数 等。
第一节 概 述
通常催化加氢系指有机化合物中一个或几个不炮和的 官能团在催化剂的作用下与氢气加成。H2和N2反应生成 合成氨以及CO和H2反应合成甲醇及烃类亦为加氢反应。 而在催化剂作用下，烃类脱氢生成两种或两种以上的新物 质称为催化脱氢。催化加氢和催化脱氢在有机化工生产中 得到广泛应用。如合成氨、合成甲醇、丁二烯的制取，苯 乙烯的制取等都是极为重要的化工产品。催化加氢反应分 为多相催化加氢和均相催化加氢两种，相比之下，多相催 化加氢的选择性较低，反应方向不易控制，而均相催化加 氢采用可溶性催化剂，选择性较高，反应条件较温和。
一、加氢反应的类型
1 不饱和炔烃、烯烃重键的加氢
2 芳烃加氢
一、加氢反应的类型
苯酚直接催化氧化的研究简介
苯酚直接催化氧化的研究简介林丹孙玉婷朱传方【摘要】由苯直接羟基化制苯酚有几种催化反应，包括阳极氧化法、N2O氧化法、H2O2氧化法、O2直接氧化法，这些反应均具有良好的原子经济性和环境效益。
【关键词】苯酚催化氧化阳极一氧化二氮过氧化氢氧气【作者简介】林丹、孙玉婷，华中师范大学化学教育研究所硕士研究生【原文出处】《化学教育》（已收录）苯酚是重要的有机化工原料，主要用于酚醛树脂、双酚A、环氧树脂、己内酰胺、苯胺等的生产。
苯酚除了从煤和石油的馏分中提取外，其余均用化学法合成，例如异丙苯法、氯苯水解法、Raschig-Hooker法、苯磺化碱熔法、甲苯氧化法、环已烷氧化法、乙苯法、仲丁苯法、甲酚加氢脱烷基化法等[1]。
其中，异丙苯法产量最高，但该法需要三步化学反应，流程长，生产成本受副产物丙酮的价格的影响，且生产过程中有含酚废水排出，污染环境。
随着上世纪80年代末以来绿色化学观念的普及，人们从提高反应的原子经济性和绿色性方面着手，开始研究如何利用苯直接羟基化制备苯酚。
研究主要集中在氧化剂及相应的催化剂的选择上，并取得了一定的研究成果，有些成果已经显示出了工业化的前景。
1 阳极氧化法Fujimoto等[2]在隔离式电解池内用阳极氧化苯直接制苯酚，收率可达67%。
反应中以三氟乙酸（TFA）、二氯甲烷、三乙基胺（(C2H5)3N）的混合液为工作液，铂片为阳极，碳棒为阴极，阴阳极溶液区用陶瓷圆筒做隔膜分开，原料苯加入阳极区电解液中，在室温下通以电流密度为11.3mA/cm2的直流电，反应后将阳极的电解液（主要产物为苯酚钠）倒入水中水解即可得到苯酚。
该过程对于苯环的单羟基化很有效，目的产物的选择性和收率都较高。
反应中由于二氯甲烷对TFA的加成作用，导致TFA溶解度的增加；又由于大量的三乙基胺的存在，使得CF3COO-的浓度大大增加，而电解产物三氟乙酰氧基苯由于苯环上的三氟乙酰氧基的强吸电子作用导致了苯环对氧化剂的相对惰性，使得进一步氧化反应的活性大大降低，从而减少了苯酚继续氧化生成苯醌的连串副反应的发生，故苯酚的选择性和收率都得以提高。
苯乙酮的制备
苯⼄酮的制备【实验⽬的】1、学习利⽤Friedel—Crafts酰基化反应制备芳⾹酮的原理和⽅法。
2、学习⽆⽔操作。
【实验原理】Friedel—Crafts酰基化反应是制备芳⾹酮的最重要和最常⽤的⽅法之⼀，可⽤FeCl3，SnCl4，BF3，ZnCl3，AlCl3等Lewis 酸作催化剂，催化性能以⽆⽔AlCl3和⽆⽔AlBr3为最佳。
本实验采⽤⽆⽔AlCl3作催化剂，⽤苯和⼄酐反应制苯⼄酮。
反应⽅程式为：+(CH3CO)2O⽆⽔AlCl3COCH3+CH3COOH【实验装置】图1 图2【仪器和药品】1、仪器：25mL三颈烧瓶、恒压滴液漏⽃、25mL圆底烧瓶、直形冷凝管、接液管、三⾓烧瓶、铁圈、⼩烧杯、分液漏⽃、漏⽃、⼲燥管、电炉、。
2、药品：⽆⽔苯、⼄酐、⽆⽔AlCl3、浓盐酸、碎冰、10％的氢氧化钠溶液、⽔、⽆⽔氯化钙、⽆⽔硫酸镁。
【实验步骤】（上）6.5.0g（0.048moL）⽆⽔AlCl3 加⼊25mL三颈烧瓶中，8mL（约7g，0.09moL）⽆⽔苯如图1所⽰，⼲燥管中装⽆⽔氯化钙。
2mL(约2.15g，0.02moL)⼄酐（从滴液漏⽃缓慢加⼊）⾄⽆氯化氢⽓体逸出停⽌实验。
⼩磁⼦、沸⽯【实验步骤】（下）往装有反应混合物的三颈瓶中倒⼊9mL浓盐酸和18mL冰⽔的混合物(在通风橱中进⾏)，将反应混合物倒⼊分液漏⽃中（若三颈瓶中有固体不溶物，加适量浓盐酸溶解）。
分液混合物分液上层：有机层下层：⽔层加⼊2×4mL苯分液有机层合并有机层依次⽤8mL10％的氢氧化钠溶液、8mL⽔洗涤，⽤⽆⽔硫酸镁⼲燥。
然后在⽔浴上蒸馏回收苯。
【实验注意事项】1、本实验要求⽆⽔系统，实验过程中应尽量避免体系敞⼝在空⽓中。
2、滴加⼄酐时应控制速度，使反应平稳进⾏；反应过程中严格控制好反应温度。
3、苯有毒，是致癌物质之⼀，不要接触⽪肤或吸⼊蒸⽓。
4、注意反应终点和反应混合物处理时⼀定在通风橱内进⾏。
5、⽆⽔三氯化铝的质量是本实验成败的关键，以⽩⾊粉末打开盖冒⼤量的烟，⽆结块现象为好。
NiSMM_促进纤维素催化加氢产多元醇的研究
- 31 -高 新 技 术0 引言生物质各成分炼制的技术路线是基于木纤维催化炼制技术提出的。
先将木制纤维素（呋喃类、化合物、多元醇和有机酸及其酯类衍生物等）中的半纤维素转化为平台化合物，再通过化学方法对制备液体燃料进行定向转化。
现有的液体烷烃的制备途径有3种：1） 纤维素。
可溶性纤维经过水解反应生成果糖和葡萄糖，经过脱水反应生成呋喃类有机化合物，再将粘稠液体环己烷聚合、脱水以及电解生成氢气，得到的产物主要是直链。
2） 乙酸乙酰丙酸酯由可溶性纤维制成，乙酰丙酸环化逐步形成五柠檬酸钠。
粘稠液体环己烷借助脱水制备，这个反应最快的方法比较复杂，产物以直链为主，能够再用乙酰丙酸酯作为燃料添加剂，也可以进一步加氢、脱氧，通过缩合作用生成液体烷烃。
3） 纤维素纤维素水解为途径简单、原子利用率较高的多元醇（山梨醇/甘露醇），加氢生成液体燃料烷烃。
1 研究目的传统可溶性纤维制造山梨糖醇/甘露糖醇的传统方法是一个两步反应过程：氢氧化钠溶液中的H 2（由氢氧根离子的H 2、水和从高温情况下溢流出口的H 2）与气体分子结合逐步形成H 3O +，H 3O +攻击可溶性纤维相对分子质量中的β-1，4-糖苷键，诱导其分解为葡萄糖，在电解水产氢金属催化剂的作用下，葡萄糖电解得到水制氢山梨糖醇，借助电解水将小部分葡萄糖异构化为果糖制氢，从而得到甘露醇。
在电解水制氢金属催化剂的作用下，电解水制氢是普遍可行的，能够转换2种不同的形式（转化方式包括耦合水解/加氢反应和双功能催化剂催化纤维素制备山梨醇、甘露醇）。
H 2在加氢活性组分表面的溢流作用或高温水产生的H +使纤维素发生水解，在Pt、Ni 得到的还原性糖，在水解中得到的还原性糖、Ru 等不同的负载金属表面进行加氢，最终得到多元醇。
纤维素制备多元醇的过程反应和产物复杂，往往是一种串并联的多步反应，中间反应过程夹杂羟醛缩合、各种类型的反应（例如脱氧核酸等），导致单一产物选择性较差。
因此，亟需开发设计新的催化剂，控制催化剂的组成与结构，从而提高多元醇目的产物的选择性。
PdTiO2催化剂上对羧基苯甲醛加氢反应规律及宏观动力学研究的开题报告
PdTiO2催化剂上对羧基苯甲醛加氢反应规律及宏观
动力学研究的开题报告
一、研究背景及意义
羧基苯甲醛是一种重要的有机中间体，广泛应用于制药、医学、农药等领域。
加氢反应可将羧基苯甲醛转化为羟基苯甲醛，是制备芳香族醇的重要方法之一。
目前，PdTiO2催化剂已经被证明在加氢反应中具有良好的催化效果。
因此，对于PdTiO2催化剂上对羧基苯甲醛加氢反应规律及宏观动力学研究具有重要的理论意义和应用价值。
二、研究内容及方法
本文将通过实验研究PdTiO2催化剂上对羧基苯甲醛加氢反应的规律及反应动力学。
具体研究内容如下：
1. 合成PdTiO2催化剂，并对催化剂的表面形貌和晶体结构进行表征。
2. 确定加氢反应的最适反应条件，包括反应温度、压力、催化剂用量等参数的优化。
3. 在最适反应条件下，对PdTiO2催化剂上羧基苯甲醛加氢反应进行动力学研究。
通过测定不同反应时间下羧基苯甲醛和羟基苯甲醛的生成量，得出反应速率常数及反应级数，并分析反应机理。
4. 探究其他影响PdTiO2催化剂性能的因素，如原料组成、反应物浓度、催化剂重复使用等因素的影响。
三、研究意义及预期结果
本研究将探索PdTiO2催化剂上对羧基苯甲醛加氢反应规律及宏观动力学，有助于深入理解催化剂的催化机理，为种类类似的加氢反应提供
参考。
同时，本研究也有望为羧基苯甲醛生产及其后续产业的发展提供
实用性指引。
预期结果：研究将得到PdTiO2催化剂表面形貌和晶体结构的表征、反应条件的优化、反应动力学和机理的研究结果。
最后形成一套较为完
整的PdTiO2催化剂上羧基苯甲醛加氢反应的规律及宏观动力学研究方案。
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第三章贵金属催化剂的制备及苯乙酮加氢脱氧性能研究…………２７
第一节磺化载体简介……………………………………………………………２７
第二节硝酸酸化载体简介………………………………………………………２８ 第三节贵金属催化剂的制备及加氢脱氧反应评价……………………………２９
ａｎｄ
ａｃｉｄｕｌａｔｅｄ ｔｈａｎ
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｒｕ／ＡＣ—Ｓ０３Ｈ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｉｓ ｌｏｗ ａｎｄ
ａｃｉｄｕｌａｔｅｄ
ｍａｉｎｌｙ
ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．Ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＨＤＯ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ａｃｉｄ ｃｏｎｔｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄ： Ｂｉｏ—ｏｉｌ；
目录……………………………………………………………………ＩＩＩ 第一章文献综述………………………………………………………．．１
第一节前言………………………………………………………………………．１
第二节加氢脱氧反应简介………………………………………………………．２
１．２．１苯乙酮加氢脱氧反应简介……………………………………………………………２ １．２．２对甲基苯酚加氢脱氧反应简介………………………………………………………３
２．１．１药品与试剂…………………………………………………………………………．１８ ２．１．２气体…………………………………………………………………………………．１９ ２．１．３主要仪器……………………………………………………………………………．１９
第二节催化剂的制备……………………………………………………………２０
学位论文作者签名：
韭墓
２０１４年５月２９日
非公开学位论文标注说明
（本页表中填写内容须打印）
根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申 请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本
说明为空白。
论文题目
申请密级 保密期限 审批表编 号
口限制（≤２年） 年月 日至年月
第三节加氢脱氧催化剂活性组分………………………………………………．３
１．３．１贵金属的结构、性质及研究现状……………………………………………………４ １．３．２加氢脱氧载体简介及研究进展………………………………………………………６ １．３．３加氢脱氧催化剂的研究进展…………………………………………………………８
ａ ａ
ｒｅｓｕｌｔ，
ｈｉｇｈ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｄｕｅ ｔｏ
ｃａｎ
ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ．ｂｕｔ ａｌｓｏ ｓｉｔｅｓ ｏｆ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ
ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｂｙ ｔｈｅ Ｂ ａｃｉｄ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃａｔａｌｙｓｔｓ．ｔｈｅ ａｔ ｍｉｌｄ
Ｈｙｄｒｏｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ（ＨＤ０）；
Ｍｏｄｉｆｉｅｄ
ｃａｔａｌｙｓｔ；
Ａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ（ＡＰ）；Ｐ－ｃｒｅｓｏｌ
ＩＩ
万方数据
目录
目录
摘要………………………………………………………………………Ｉ
Ａｂｓｔｒａｃｔ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ＩＩ
中图分类号：
ＤＵＣ：
学校代码： 密级：
１００５５
公开
蛊盐夫淫
硕士学位论文
苯乙酮及对甲基苯酚催化加氢脱氧反应的研究
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｏｉｌ
Ｔｈｅ Ｈｙｄｒｏｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ ａｎｄ Ｐ．ｃｒｅｓｏｌ
南开大学研究生院
二Ｏ一四年五月
万方数据
南开大学学测吏用授权书 ㈣Ｙ２６９９㈣５２９删
２．２，１一般载体的预处理…………………………………………………………………．２０
万方数据
பைடு நூலகம்
目录 ２．２．２磺化载体的制备……………………………………………………………………．２０ ２．２．３硝酸酸化法制备载体………………………………………………………………．２０ ２．２．４负载型贵金属催化剂的制备………………………………………………………．２１ ２．２．５负载型Ｒｕ／ＡＣ．Ｓ０３Ｈ催化剂的制备…………………………………………………２１ ２．２．６金属钌负载在硝酸处理后的载体…………………………………………………．２２
炭载体负载贵金属制备出的新的催化剂既具有大的比表面积，从而表现出较高
的加氢活性；又兼有活性炭载体的Ｂ酸活性中心，促进了脱氧反应的进行。通过 与传统的催化剂比较，发现磺化改性的活性炭负载的贵金属催化剂表现出最高 的加氢脱氧活性。并且在随后的寿命实验中，该催化剂表现出较高的稳定性， 且该催化剂所需要的催化条件相对简单、温和。通过对反应产物的分析及对催 化剂的反应机理、载体和活性组分之间的协同作用的探究，发现该催化剂催化 反应生成的产物中，脱氧产物是主产物。 本文以苯乙酮和对甲基苯酚为反应底物模拟生物油的加氢脱氧，以高压反 应釜为反应器，苯乙酮的反应条件压力为３．０ ＭＰａ，温度为３７３Ｋ．４２３Ｋ，反应时间
ａ
３０－ｍｌ ｓｅａｌｅｄ ａｕｔｏｃｌａｖｅ．Ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｗａｓ ｈｅａｔｅｄ ｔｏ ３７３Ｋ．４２３Ｋ．ｔｈｅｎ ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ ｗｉｔｈ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｔｏ ３．０ ＭＰａ ｆｏｒ ３－４ ｈｏｕｒｓ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ Ｒｕ／ＡＣ—Ｓ０３Ｈ Ｒｕ／ＡＣ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｃａｔａｌｙｓｔ．Ｔｈｅ
ａｒｅ
ｕｓｕａｌｌｙ ｕｓｅｄ
ａｓ
ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｆｏｒ ＨＤＯ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ｓｕｃｈ
ａｓ
ｓｕｃｈ
ａｓ
ＭｏＳ，ＮｉＭｏＳ，ＮｉＢ、Ｎｉ—Ｗ－Ｂ
ｅｔｃｊ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｎｏｂｌｅ ｍｅｔａｌ ｃａｔａｌｙｓｔｓ ａｒｅ ａｌｓｏ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ
ｉｎ ｔｈｅ ＨＤＯ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ Ｐｃｌ／Ｃ ａｎｄ Ｐｔ／Ｃ． Ｉｎ ｔｈｉｓ ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ？ｗｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ＡＣ—Ｓ０３Ｈ ａｎｄ ＡＣ－Ｎ０２ ｃａｔａｌｙｓｔｓ．Ａｓ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｅｘｈｉｂｉｔｓ
万方数据
南开大学学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所 取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包
含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所
涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本 学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。
催化剂的反应活性与载体的酸性、金属活性组分的分散度等有关，载体的Ｂ酸中
心有利于脱氧反应的进行。 关键词：生物质油；加氢脱氧；催化剂；苯乙酮；对甲基苯酚
万方数据
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ，ｂｉｏ—ｏｉｌ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ｍｕｃｈ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｄｕｅ
Ｅｍａｉｌ
物理化学
ｚｈａｎｇｙｉｎ９２０ １
１＠ｍａｉｌ．ｅｄｕ．ｃｏｒｎ
３０００７１
通信地址（邮编）：天津市南开大学化学学院材料系天南大联合大厦Ａ７０５ 备注：无 是否批准为非公开论文
否
注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写（一式两份）签字后 交校图书馆，非公开学位论文须附《南开大学研究生申请非公开学位论文审批表》
口秘密（≤１０年） 日 批准日 期 年
口机密（≤２０年）
月
日
南开大学学位评定委员会办公室盖章（有效）
注：限制★２年（可少于２年）：秘密★１０年（可少于１０年）：机密★２０年（可少于２０年）
万方数据
摘要
摘要
近年来，生物油作为石油资源的一种理想替代品，受到科研人员的日益关 注。然而，应用于生物油加氢脱氧的催化剂主要为传统的加氢脱硫催化剂，如 ＭｏＳ、ＮｉＭｏＳ、ＮｉＢ、Ｎｉ．Ｗ－Ｂ等催化剂和传统的负载型贵金属催化剂，尤其是活 性炭负载的Ｐｔ、Ｐｄ催化剂。然而这些传统的催化剂在加氢脱氧应用上却不乐观。 本文制备了磺化载体ＡＣ．Ｓ０３Ｈ和硝酸酸化的活性炭载体，此改性后的活性
ｆｏｕｎｄ ｔｈｅ ｄｅｏｘｙｇｅｎａｉｏｎ ｐｒｏｄｕｃｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｐｒｏｄｕｃｔ． Ａｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｐｅｒｓ，ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｂｉｏ—ｄｅｒｉｖｅｄ ｐｈｅｎｏｌｉｃ ａｎｄ ｋｅｔｏｎｅ ｍｏｎｏｍｅｒｓ ｗｅｒｅ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ ｃｏｎｖｅｒｔｅｄ．Ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｔｅｓｔ ｗｅｒｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｎ
第三节催化反应的评价…………………………………………………………２２ ２．３．１高温高压加氢脱氧（ＨＤＯ）反应…………………………………………………２２
２．３．２色谱分析……………………………………………………………………………．２３
第四节催化剂的表征……………………………………………………………２６
ｃａｒｒｉｅｒ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ
ａ
Ｒｕ／ＡＣ－Ｓ０３Ｈ
ｃａｔａｌｙｓｔ
ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ
ｈｉｇｈｅｒ
ｈｙｄｒｏｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ