合成3-乙氧基丙酸乙酯的K2O/Al2O3催化剂活性组分流失途径研究

作者：康婧娟; 汤吉海; 费兆阳; 张竹修; 陈献; 崔咪芬; 乔旭

来源：高校化学工程学报, 2017, 31(04): 848-855.

• 固体碱
• K2O/Al2O3
• 丙烯酸乙酯
• 催化剂失活

以γ-Al2O3为载体,KNO3为前驱体,制备了不同负载量的固体碱催化剂K2O/Al2O3,并用于丙烯酸乙酯(EA)和乙醇加成制备3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)反应研究。XRD、FT-IR、N2吸附-脱附和CO2-TPD表征结果表明,K2O/Al2O3具有强弱两种碱性位,分别是KNO3高温焙烧下分解生成的强碱性位K2O和KNO3与载体相互作用形成的弱碱性位K-O-Al;提高KNO3负载量可增加催化剂碱量,但破坏载体结构,降低催化剂比表面积和孔容。加成反应结果表明,30%(wt)K2O/Al2O3具有最高的催化活性,当反应温度为70℃,乙醇和EA摩尔比为6:1,催化剂用量为EA的10%(wt)时,EA的转化率为53.6%,EEP的选择性为98.8%。重复性实验表明,强碱性位中的K2O与乙醇发生反应生成乙醇钾,进一步溶解于反应液,导致活性位流失,催化剂重复使用活性显著降低。将流失的钾再次浸渍负载到失活催化剂上,可以恢复失活的催化剂活性。因此,开发直接稳定乙醇钾的固体碱催化剂是重要的研究方向。

• 单位
  材料化学工程国家重点实验室; 南京工业大学