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醋酸乙烯合成催化剂：醋酸离子溶液中的介孔材料上的固态醋酸锌 Hang Xu, Tianlong Yu和 Mei Li 化工与制药学院，河南科技大学，洛阳471023，中国 通信发送给Hang Xu 地址xhinbj@126.com 2014年十月6号接收 2015年二月21号修订 2015年二月24号完成 学术编辑：Esteban P. Urriolabeitia 版权 ? 2015 Hang Xu 这是一个开放的访问文章，分布式下的创作共用署名许可证，这允许无限制的使用，分发和复制在任何介质中，提供正确的引用。 摘要 VAC是一种重要的化学原料，广泛的用于乳液树脂、聚稀乙醇、乙烯-醋酸乙烯酯copolymer共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚、聚丙烯酸酯的生产。当今，乙烯法和乙炔法用于合成醋酸乙烯工业。在中国，煤资源相对比石油资源丰富，结果乙炔法比乙烯更便宜。因此，乙炔法在我国占主导地位。在世界上，大约30%的VAC使用乙炔法生产。CH3COOH + C2H2 在工业中，醋酸乙烯（VAC）的合成使用醋酸锌负载活性炭催化剂，原材料是醋酸（HAC）和乙炔 。反应方程为（1）。在合成 v醋酸乙烯中，活性炭载体的孔结构对催化活性有显著影响。一些学者认为，催化过程发生在活性炭的中孔中，而不在微孔中。虽然活性炭的表面大约1000m2/g并且充满孔洞，但是活性炭的大多数孔洞是超薄和变形的微观结构。对于反应物来说进入催化剂的孔反应和产物的离开是困难的。醋酸锌吸附在碳孔中，在催化反应中它可能会导致锌的损失。 离子液体被认为有杰出的优点，例如，化学和热稳定性、广泛的液相（-40到300°C）、检测不到的蒸汽压、高溶解性、良好的传导性和可调整的结构。离子液体可被应用于许多领域，像液-液萃取、纳米粒子的制备、环境保护、化学催化反应等等。可是，离子液体的使用受到严格的控制，因为它的成本高昂，每个实验的成本都很大。 负载离子液体催化剂（SILC）是含有活性中心离子液体的坚定的支持者，SILC可被用于加氢反应，丙烯氢甲酰化反应，酯化反应，环状碳酸酯的二氧化碳和环氧化物[15]等等，在催化过程中固定化可以有效的防止离子流失，减少离子液体的使用量。SILC能够扩大催化反应领域具有液体/固体双重催化特性。 在这项研究中，用于合成醋酸乙烯单体的含有活性成分的离子液体乙酸锌负载在介孔二氧化硅凝胶中形成SILC。 实验 2.1 材料： 1-烯丙基-3醋酸，醚咪唑乙酸，和从J和K科技有限公司购买的3-巯丙基三甲氧基硅烷（MPTMS，97%），介孔硅胶（味精），以偶氮二异丁腈（AIBN），和从北京化学公司购买的乙酸锌。所有的试剂进行实验过程中不净化。乙炔气（99%）经NaOH质 和水催化反应前在硅胶和活性炭中去除杂质 。 2.2负载离子液体催化剂（SILC）的制备。负载离子液体催化剂（SILC）制备的几种方法 报道在文献[16,17]中，1-烯丙基-3醋酸，乙酸离子液体（IL）和醋酸锌在50°C下反应12小时。.当所有醋酸锌溶解于1L含活性组分的白细胞介素的时候，[Zn(Ac)2-IL],就生成了。介孔硅胶（MSG）和3—t巯丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）在80°C反应24小时，反应结束后，黄色的MPTMS /味精就生成了。MPTMS/MSG，Zn（AC）2-il，偶氮二异丁腈 (AIBN)（AIBN），乙腈加入200ml圆底磁力烧瓶搅拌50°C反应48小时，在交联反应后，就得到了适用于乙酸乙烯酯合成的离子液体晶体（SILC）。 2.3 SILC的特点：在400–频率范围厘米?1分辨率为2厘米?1，扫描数 100上以KBr作为参考进行傅里叶变换红外分光光度分析。热重 (DSC)分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）在sta-409 PC TG-DSC/DTA热进行分析仪（耐驰GER¨atebau，德国）上进行，从50到800°C进行加热，氮吸附-脱附速率为15°C／min ，使用智商仪测定等温线77K。在测量之前，样品 在200°C下经2小时脱气。在2002比表面积和 (Brunauer-利用BET计算孔径分布和NLDFT（局域密度泛函y论）的方法，分别分析。气相色谱（天美图公司，中国）。 图1 醋酸乙烯合成示意图。1：乙炔气2：20 %的NaOH溶液；3：硅胶；4：活性炭；5：气 flowmeter; 6: acetic acid; 7: dual piston metering pump; 8: gasifier;流量计；6：乙酸；7：双活塞计量泵；8：气化炉； 9: heating device; 10: reaction tube; 11: catalyst layer; 12: collector; 13:9：加热装置；10：反应管；11：催化剂层；12