催化加氢法合成2，2’-二氯氢化偶氮苯

论文摘要

2,2′—二氯氢化偶氮苯（以下简称DHB）是合成3,3′—二氯联苯胺盐酸盐（以下简称DCB）的中间体。本文通过邻硝基氯苯加氢的方法合成DHB。运用扫描电镜、氮吸附法、全谱等离子发射光谱等方法对催化剂的载体活性炭进行了系统分析,结果表明大比表面、大孔容、大孔径、形貌良好的活性炭较适合本反应体系,而金属杂质的含量对催化剂的影响较小,这为选择、购买催化剂的载体提供了理论依据。对催化剂的制备工艺进行的优化研究结果表明氯铂酸的浓度为0.05625g/ml,pH值在3左右,滴加时间在90分钟时,用甲醛还原的催化剂性能较好,选择性在88%左右,套用次数大于10。选用甲苯为溶剂,25%氢氧化钠水溶液为反应体系,并添加助剂进行加氢反应,DHB的收率可达88%。 本文对邻硝基氯苯加氢动力学进行了研究,在313～343K、0.3～0.6MPa范围内Rideal—Eley历程更好地表现了反应本质,主副反应的本征动力学方程分别为: 主反应 r1=（（k′3K2CAaHP+H）/（1+K2CA+K8CD）） 副反应 r2=（（K″3K2CAaHPH）/（1+K2CA+K8CD）） 其中 k′3=1.46×102exp（-2.40×104/RT）min-1, k″3=1.35exp（-1.97×104/RT）min-1, K2=3.73×10-3exp（1.84×104/RT）L·mol-1, K2·aH=1.32×10-2exp（1.13×104/RT）MPa-1, K8=2.68×10-2exp（1.02×104/RT）L·mol-1主副反应的活化能分别是24.0和19.7KJ/mol,表明高温有利于提高正反应进行,增加压力也能提高反应速率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 DHB的制备方法
• 1.1.1 锌粉法
• 1.1.2 甲醛法
• 1.1.3 硫氢化钠法
• 1.1.4 水合肼法
• 1.1.5 甲酸法
• 1.1.6 电解还原法
• 1.1.7 催化加氢法
• 1.2 加氢催化剂
• 1.2.1 加氢催化剂
• 1.2.2 催化加氢合成DHB的催化剂
• 1.2.2.1 Pd／C催化剂
• 1.2.2.2 Pt／C催化剂
• 2／C催化剂'>1.2.2.3 PtS₂／C催化剂
• 1.3 催化剂的表征
• 1.3.1 载体炭的表征
• 1.4 DHB合成机理
• 1.5 本课题的研究内容
• 1.5.1 路线的选择
• 1.5.2 催化剂的选择
• 1.5.3 对催化剂制备中几种影响因素的研究
• 1.5.4 反应条件的研究和助剂的探讨
• 1.5.5 催化反应动力学的研究
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料及试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 测试和表征
• 2.3.1 载体的表征
• 2.3.1.1 灰分的分析
• 2.3.1.2 活性炭中金属元素的分析
• 2.3.1.3 活性炭比表面、比孔容、孔径分布的分析
• 2.3.2 催化剂的表征
• 2.3.2.1 催化剂表面Pt粒子的表征
• 2.3.2.2 催化剂的考评
• 2.4 实验
• 2.4.1 装置
• 2.4.2 操作步骤
• 2.5 产品和原料的分析
• 第三章 载体及载体的表征
• 3.1 载体的筛选
• 3.2 载体的预处理
• 3.3 载体的保存条件考察
• 3.4 载体的比表面、孔容、孔径分析
• 3.5 载体的电镜分析
• 3.6 载体中金属盐含量对催化剂的影响
• 3.7 小结
• 第四章 不同制备条件对催化剂的影响
• 4.1 不同的制备方法对催化剂的影响
• 4.2 同一制备方法，不同工艺对催化剂的影响
• 4.3 催化剂的保存条件对催化剂的影响
• 4.4 催化剂的电镜分析
• 4.5 小结
• 第五章 加氢条件对反应的影响
• 5.1 助剂的加入对加氢反应的影响
• 5.2 溶剂用量对反应的影响
• 5.3 碱浓度对反应的影响
• 5.4 反应温度对反应的影响
• 5.5 反应压力对反应的影响
• 5.6 催化剂重复使用和活性的关系
• 5.7 小结
• 第六章 反应动力学的研究
• 6.1 实验
• 6.2 结果与讨论
• 6.3 动力学模型
• 6.4 模型参数的求取
• 6.5 小结
• 符号说明
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表论文情况