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硕士学位论文直接法合成碳酸二甲酯催化研究Thecatalyticstudyondirectsynthesisofdimethyl．carbonate学号：星12QZ!昼2大连理工大学DalianUniversityofTechnology万方数据大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：盔挎潋乞成碳坂D甲醯锃统砀亥作者签名：缝堕日期：三坐午—三月互日名铽万方数据直接法合成碳酸二甲酯催化研究摘要C02是主要温室气体，也是一种易获得的资源，若将其合成绿色化工产品碳酸二甲 酯(DMC)，可以解决C02去向与有效利用的问题。目前C02与甲醇制备DMC反应路径备受关注，但是目前反应的转化率低，反应需要高效催化剂以及良好工艺体系。MCM．48因其特殊三维孑L道结构在大分子催化方面更具优势，但是无催化活性中心且水热稳定性较低。本文将铜镍掺杂入经过改性的具有良好水热稳定性能的MCM-48中，制备出性能优异的催化剂；利用模拟软件妒ROMS，在固定床反应器中对C02与甲醇生成DMC的反应进行了温度分布和浓度分布等的数值模拟。通过水热合成法在含氟体系中制备MCM．48，将铜镍金属掺杂入MCM-48中，并通过XRD、SEM、TEM、FT瓜、ICP．AES等方法表征样品。结果表明：(1)当n(KF)／n(Si)=O．10时，制备的MCM．48结构性能以及外貌形态较好，且可促进MCM-48骨架结构组装更完善使其水热稳定性有一定的提高；(2)n(M)／n(si)在O．005．0．030范围(M=Cu或Ni)都可以制备出具有MCM．48(I玉d)立方结构且掺杂铜镍量较高的M．MCM．48，且掺杂铜时存在一最优值即n(Cu)／n(Si)=0．015，并制备出结构性能良好的掺杂铜镍双金属的MCM一48(n(Cu+Ni)／n(Si)=O．01一O．02)；(3)n(CTAB)／n(Si)对掺杂杂原子的MCM一48结构有一定影响。采用两步晶化法，合成孔壁中含有MFI结构的MCM．48／ZsM．5介微孔复合分子筛， 且将铜镍金属掺杂入其中，样品的结构性能通过XI①、FT瓜、SEM、TEM等方法表征分析。结果表明：(1)在第一步晶化过程中n(NaOH)／n(Si)=O．3，第一步晶化时间4h，n州a2S04)／n(Si)在0．005—0．015可制备出结构性能良好的孔壁微孔化的MCM．48／ZSM一5；(2)在上述基础上，当掺杂n(M2+)／n(Si)=0．005．O．015时，可制得具有介微孔结构的 Cu烈i)．MCM．48／ZSM．5，且当n(M2+)／n(Si)=O．01时，所制备的Cu(Ni)．ZM．3．O．01拥有优良的结构性能。在同时考虑传质、传热、流体流动以及反应动力学的情况下，尝试通过偏微分方程 来描述轴向及径向上的温度、浓度分布，从而建立了二维反应器模型。以此模型为基础，来对二氧化碳和甲醇合成碳酸二甲酯反应进行模拟，得到原料及产物在反应器中的浓度 分布、温度分布等基本情况，模拟所得到的反应产物在反应器的出口浓度与文献中的结 果相接近。模拟结果对反应器的设计提供了可以参考的数据支持，对反应器的优化提供‘了帮助。关键词：碳酸二甲酯；铜镍催化剂；驴ROMs；二维反应器模型万方数据直接法合成碳酸二甲酯催化研究Thecatal如csmdyondirectsynthesisofdimethylc曲onateAbstractC02isoneofthemain野eenhousegases，w11ichisawidelyavailableresource．Theproblemofre仃ievea11dreuseofC02callbesolvedeffectivelybymeallsofsyn廿1etizingdime廿lylcarbonate(DMC)withit．Atpresent，thepr印arationreactionpatll ofDMCwimC02andmemaIlolisreceivingeXtensiveattention．However，lowconversionrate，togetllerwith1ackofe瓶cientcatalystandreliabIeprocessingsystemareproblemstobesolVed．Duetothespecialthreedimensionalchannelstmct