结构单元厚度的MFI片层上复合杂化有机氧化锡的催化剂制备及其强化DmC(1)合成的研究

研究DMC（碳酸二甲酯）合成PC(聚碳酸酯)，不但能为PC的低能耗制备和绿色洁净合成提供科学基础，而且可以推动DMC向高附加值发展。DMC合成PC中亟待解决的瓶颈问题是如何选择性合成中间体DmC(1)(二甲氧基碳酸双酚A二酯)。针对该瓶颈问题，本课题首先以单个结构单元厚度的片状MFI酸性分子筛为载体，在其超薄片状微孔骨架上嫁接TiO2、V2O5和有机氧化锡，制备无机有机复合杂化的多功能催化剂，并系统表征催化剂的无机有机杂化形态、空间结构和内表面性能。然后将催化剂应用于DmC(1)催化合成，研究催化剂的杂化物种及其杂化形态、空间结构和内表面性能与DmC(1)收率和选择性的关系，从而获得最适于DmC(1)合成的催化剂，并进一步揭示该催化剂促进DmC(1)选择性合成的作用机理；考察催化剂的稳定性，探索催化剂的失活原因和再生途径。

本课题制备了片状MFI 介孔分子筛和不同结构的有机氧化锡，并以MFI 介孔分子筛为载体制备了TiO2/MFI、C4H9Sn(O)(CH2)3/MFI和C4H9Sn(O)(CH2)3/TiO2/MFI等催化剂，将所制备的催化剂应用于DmC(1)的催化合成，通过分析双酚A转化率、二甲氧基碳酸双酚A二酯（DmC(1)）的收率和选择性，研究了催化剂结构形态与催化活性、选择性和稳定性的内在关系，筛选了DmC(1)合成的最优催化剂，研究DMC在催化剂上的吸附方式和活化方式、研究了催化剂协同活化DMC 和BPA 的过程，以及强化DmC(1)的合成机理，考察了催化剂的稳定性。利用介孔的空间限域效应提高DmC(1)选择性，研究了MFI 酸性载体在DMC与BPA 烷基化反应中的具体作用过程，考察了甲醇的脱除对DmC(1)合成的影响。通过本项目研究，获得了高活性催化剂，明确了催化剂结构与催化活性、选择性的关系，明确了DmC(1)选择性合成的反应机理。在Catalysis Communications、The Korean Journal of Chemical Engineering、Fuel Processing Technology、Advanced Materials Research、石油化工和天津工业大学学报等发表论文13篇，提交国内会议1篇，申请发明专利1篇，培养研究生3名。完成研究内容，部分成果正在投稿和整理。