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磁性杂多酸催化脂肪酸甲酯环氧化性能研究

作　者: 张君
导　师: 冯树波
学　校: 河北科技大学
专　业: 化学工艺
关键词: 杂多酸 脂肪酸甲酯 环氧化 催化 性能研究
分类号: TQ414
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


环氧脂肪酸甲酯做为一种增塑剂,不仅可以完全代替DOP增塑剂制造出无毒、环保的PVC产品,广泛用于食品包装、医疗用品材料、玩具和供水管道等,同时也用作纤维素树脂和合成橡胶的无毒增塑剂与软化剂。在制品的加工中,添加环氧脂肪酸甲酯能明显提高制品的物理性能和延长老化时间,与钡、镉、锌等金属稳定剂并用时,有良好的协同作用。此外,因其还具有良好的润滑性、相容性和分散性性能,还可用作表面活性剂和分散剂应用于环氧涂料和环氧树脂等化工生产行业。在人们日益追求绿色低碳环保的今天,环氧脂肪酸甲酯做为邻苯二甲酸酯的替代品,原材料成本更低,生产流程较短、操作工艺简单、投资省、能耗低,符合绿色化学原则,引起研究学者的广泛关注。本文主要研究如何采取绿色工艺,采用绿色氧化剂过氧化氢,进一步改进磁载催化剂,固载化杂多酸催化剂,赋予催化剂磁性,运用绿色环保的磁载杂多酸催化剂,以包覆有SiO2的磁性Fe3O4作为载体负载杂多酸为催化剂,以脂肪酸甲酯为原料,将其环氧化制得环氧脂肪酸甲酯,运用在脂肪酸甲酯环氧化当中,使其既保持良好的催化活性,又能多次重复使用,具有更好的催化性能且易于回收,实现环氧脂肪酸甲酯的绿色生产,成为一种成本低廉,环境友好,无污染的绿色化学工艺,将其作为PVC增塑剂和稳定剂应用到现代化工行业中。将制备的磁载型磷钨酸催化剂用于FAME的环氧化反应是可行的,当pH值11,反应温度70℃,反应时间2.5h时,以过氧化氢为氧化剂,最高环氧值达到1.8%。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-13
  1.1 课题背景和研究意义  8-9
  1.2 环氧脂肪酸甲酯的发展概况  9-11
  1.3 主要研究内容  11-13
    1.3.1 主要研究内容  11-12
    1.3.2 关键问题  12-13
第2章 制备环氧脂肪酸甲酯的工艺  13-26
  2.1 环氧剂制备反应  13-20
    2.1.1 浓硫酸催化法  14
    2.1.2 酸或乙酸无溶剂法  14-15
    2.1.3 离子交换树脂催化法  15-16
    2.1.4 硫酸铝催化法  16
    2.1.5 固定化酶催化法  16-17
    2.1.6 氧化铝凝胶催化法  17
    2.1.7 杂多酸相转移催化法  17-20
  2.2 磁性硅载杂多酸催化剂催化脂肪酸甲酯环氧化的研究现状  20-25
    2.2.1 磁性催化剂内核即磁性纳米粒子的制备  21-23
    2.2.2 磁性催化剂内核即磁性纳米粒子的表面修饰  23-24
    2.2.3 磁性粒子四氧化三铁的表面处理  24-25
  2.3 杂多酸催化剂的磁性表面负载  25-26
第3章 实验部分  26-31
  3.1 主要实验设备  26
  3.2 主要实验药品  26-27
  3.3 实验内容  27-31
    3.3.1 磁性颗粒制备工艺的影响因素  27-28
    3.3.2 选择化学氧化沉淀法适宜的氧化剂  28
    3.3.3 优化化学氧化沉淀法适宜的反应条件  28-29
    3.3.4 对磁性纳米粒子的表面进行修饰  29
    3.3.5 溶胶凝胶法负载杂多酸  29
    3.3.6 评价磁性杂多酸催化活性  29
    3.3.7 溶胶过程中TEOS用量与磷钨酸负载量的关系  29-30
    3.3.8 测定产品质量和过氧化氢含量  30-31
第4章 结果与讨论  31-41
  4.1 磁性粒子制备的影响因素  31-36
    4.1.1 pH值对制备磁性粒子的影响(共沉淀法)  31
    4.1.2 pH值对制备磁性粒子的影响(化学氧化沉淀法)  31-33
    4.1.3 温度对制备磁性粒子的影响  33-34
    4.1.4 反应时间对制备磁性粒子的影响  34-35
    4.1.5 过氧化氢对制备磁性粒子的影响  35
    4.1.6 不同氧化剂对制备磁性粒子的影响  35-36
    4.1.7 不同分散剂对所制得磁性颗粒分散状态的影响  36
  4.2 研究正硅酸乙酯(TEOS)用量对复合粒子抗酸性的影响  36-37
  4.3 磁性杂多酸催化剂的催化活性  37-38
  4.4 磁载磷钨杂多酸催化剂的制备  38
  4.5 溶胶过程中磷钨酸负载量  38-39
  4.6 磷钨杂多酸催化剂的回收性能  39-41
结论  41-43
参考文献  43-47
攻读硕士学位期间所发表的论文  47-48
致谢  48-49
个人简历  49

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 溶剂与增塑剂的生产 > 增塑剂
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