Влияние условий получения борофосфатов на их физико-химические и каталитические свойства

• Автор: Митиченко, Марина Глебовна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 227 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Структурные и поверхностнокислотные характеристики борофосфатов

1.1.1. Общие сведения о структуре борофосфатов

1.1.2. Поверхностнокислотные характеристики катализаторов . II

1.2. Применение катализаторов в реакциях органического синтеза

1.3. Способы получения борофосфатов и их влияние на каталитические и физикохимические характеристики образцов.

1.3.1. Способы получения катализаторов

1.3.2. Изменение каталитических и физикохимических характеристик под влиянием условий синтеза.

1.4. Заключение по литературному обзору

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2.1. Исходные вещества, способы получения катализаторов .
2.1.1. Способы получения борофосфатов, основанные на гетерогенном взаимодействии исходных компонентов .
2.1.2. Способы получения катализаторов, основанные на гомогенном взаимодействии исходных компонентов.
стр.
2.2. Определение физикохимических и каталитических
характеристик полученных образцов
2.2.1. Определение структурных, текстурных характеристик и химического состава полученных образцов.
2.2.2. Исследование кислотных свойств .
2.2.3. Методики исследования каталитических
свойств образцов
2.2.4. Методики хроматографических анализов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Выбор условий синтеза катализаторов с заданными
свойствами для реакции дегидратации нбутанола
3.1.1. Влияние условий приготовления на физикохимические и каталитические свойства борофосфатов, полученных гетерогенным смешением компонентов
3.1.2. Модифицирующее действие различных факторов гомогенного синтеза образцов на их структурные, поверхностнокислотные и каталитические свойства
3.1.2а. Изучение каталитических, структурных и поверхностнокислотных свойств борофосфата, полученного ферритным методом.
3.1 Гомогенизация в условиях органического синтеза как метод направленного воздействия на структурные и каталитические свойства.
3.1.2в. Влияние условий получения на структурные , текстурные и каталитические характеристики образцов, полученных при различных режимах формирования и термообработки исходных аммонийных форм
стр.
3.1.2г. Дегидратация, деаммонкзация и дегидрокси
лирование катализаторов.
3.1.2д. Модифицирующее действие гомогенного синтеза на кислотные и каталитические свойства образцов
3.1.2е. Особенности протекания реакции дегидратации спирта на изученных катализаторах III
3.2. Разработка путей направленного регулирования физикохимических свойств борофосфатных катализаторов для реакции гидратации олефинов.
3.2.1. Изучение каталитических и физикохимических свойств индивидуального борофос
3.2.2. Разработка новых приемов синтеза борофосфатсодеряащих катализаторов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Поскольку при р0,1 МПа конверсия для рассмотренных катализаторов, вследствие малой величины константы равновесия , была очень низка, то представлялось интересным рассмотреть работы, в которых данный процесс был изучен при р0,1 МПа , . Так, в ранних патентах указывалось, что по величине конверсии у0бщ ,, а также производительности образцы борофосфатов, а также алкмофосфатов , испытанные при р МПа и ТС,
были сопоставимы с промышленными катализаторами. Однако в работах представлены довольно ограниченные сведения о влиянии параметров р, ТС, а также соотношения Н0СН4 на выход целевого продукта. Данный вопрос рассмотрен значительно позднее в работе М. Баккаредца . Было установлено, что при 0 1,5 Т С и р МПа конверсия на борофосфатном катализаторе в 1,,8 раз превышала величину общ даш образца Н3РО4 . Однако в данной работе не были указаны эксплуатационные характеристики катализатора предельная продолжительность работы в гидротермальных условиях, механическая прочность гранул. Это значительно снижало ценность полученной информации. Как показано в работах , борофосфатный катализатор может быть использован и при получении изопропилового спирта. Причем, отмечалось, что вследствие увеличения Кр по сравнению с соответствующей величиной для гидратации этилена , данный процесс протекал в более мягких условиях ТС и р 0,,5 МПа. Таким образом, полученные в работах 9 результаты указывают на перспективность использования борофосфатов и указанном типе реакции. Другим типом реакции, довольно широко используемым в практике промышленного органического синтеза, является процесс дегидратации спиртов до олефинов и гликолей до диеновых углеводородов табл Так, в работе Л. Х.Фрейдлиным и В. Величины общ и у для промышленного катализатора НдР соответственно составили 4,,Ъ и кгм3с,4. Причем, при дегидратации спиртовСдСд в продуктах реакции были найдены только соответствующие олефины табл В то же время дегидратация этанола сопровождалась образованием диэтилового эфира. Этилен и диэтиловый эфир из этанола на борофосфате были также получены в работе . В работах III была рассмотрена дегидратация спиртовС4 на борофосфатных катализаторах в интервале температур С. При этом в работе указывалось, что дегидратация нбутанола на борофосфатном катализаторе может сопровождаться образованием диэтилового эфира. Интересно отметить, что аналогичные продукты нашли авторы работ 6, изучавшие дегидратацию нбутанола на близком к борофосфатному катализатору в структурном и поверхностнокислотном табл. Из рассмотренных работ видно, что величина конверсии для изученных катализаторов изменялась в довольно широких пределах от 5 до . Далее в работах 3 в интервале температур С была изучена дегидратация спиртовС5Сб. Так, в работе 7 было показано, что уже при 0С выход пентенов составил , в то же время на АдОд и СадР2 данная величина конверсии была достигнута только при 0С. Представлялось также интересным рассмотреть какое место в ряду активности занимает борофосфат по отношению к другим фосфатным катализаторам. Так, Дж. Циклогексаноноксим капролактам 0
дующей последовательности В Ге Сг Ш Л ЛЕ 1п. Интересные с практической точки зрения результаты были получены Л. Х.Фрейдлиным и В. З.Шарфом в работах 1 9, относящихся к вопросу использования борофосфатов как катализаторов при получении исходного сырья для парфюмерной и пищевой промышленности гваякола 1 и гуэтола 9 табл Было установлено, что в оптимальных условиях опытов выход продуктов составил . Причем, стабильный уровень активности сохранялся в течение часов. В то же время при получении гваякола на АЛдОд при р0,1 МПа, выход продукта не превышал 1. Важно отметить, что в работах указывалось на возможность эффективного протекания реакций получения диеновых соединений на основе гликолей. Причем, содержание диенового соединения на борофосфате было в 2 раза больше, чем на А катализаторе НО. Как видно из табл. ДМД. По данным работ борофосфат, обладал, высокойселективностью в процессе получения изопрена из ДАН. При этом в начальный период работ на всех рассмотренных образцах была получена высокая конверсия 4. ЦГ0. По данным работы 0 на борофосфатном катализаторе была получена 0 конверсия ЦГ0 в ЕКЛ, селективность процесса по отношета к целевому продукту была .