乙烯环氧化催化剂ppt课件

1、乙烯环氧化催化剂 04091022 王以聪04091024 叶巍环氧乙烷的用途环氧乙烷的用途 环氧乙烷(EO, CH2 CH2)是高分子资料的重 O 要单体，用于消费乙二醇，聚酯和外表活性剂等，在乙烯产品系列中的位置，仅次于聚乙烯和氯乙烯乙烯环氧化反响 乙烯环氧化反响采用气固相反响，反响温度普通在220280，是一个放热反响 主反响 CH2=CH2+1/2O2 CH2 CH2 O H=-122.2kJ/mol ,为放热反响乙烯环氧化工业催化剂 乙烯环氧化消费环氧乙烷采用负载银(Ag)催化剂。 主催化剂为银Ag，负载在耐热载体如刚玉、金刚砂(SiC)等上，负载量为535. 助催化剂为Ba,Al,

2、Ca,Ce,Au,Pt等,组分通常包括碱土金属、碱金属、稀土金属及贵金属。 最常见的是钙和钡。 钡盐和钙盐被以为起构外型助剂作用，防止银烧结；同时也是电子型助剂，可将银的逸出功从4.40eV降到3.80eV.乙烯环氧化工业催化剂 碱金属离子和卤素离子的参与，可以提高选择性。缘由是调理Ag催化剂的电子输出功使O2活化方式以O2-为主；而负离子富集在催化剂外表构成负电场，提高电子输出功,也有利于O2吸附物种生成。 对于乙烯环氧化反响,银催化剂是一种构造敏感型催化剂,由于负载银颗粒的大小,载体性质及助催化剂等都对它有很大的影响. 所以制备银催化剂的关键就是使银能结实负载在载体上。乙烯环氧化机理 通常

3、以为乙烯在Ag催化剂上的环氧化机理如下： 2Ag + O2 Ag2O2吸附 Ag2O2 + C2H4 C2H4O+ Ag2O 4Ag2O + C2H4 2CO + 2H2O + 8Ag CO + Ag2O CO2 + 2Ag 这个机理符合大量的实验结果，其最大选择性 80%乙烯环氧化机理 O O H C=C H H2C=CH2 + Ag Ag H H O O Ag Ag H2C CH2 + O O Ag Ag 乙烯环氧化机理 但是最近发现一些工业Ag催化剂分环氧乙烷选择性大于80%,与上述机理矛盾,Mimoun根据均相配合物催化剂在氧插入反响中的作用机理研讨结果提出如下机理: O O O O

4、O O Ag + O2 Ag() Ag() Ag CH2 CH2CH2 CH2 O CH2 CH2 + AgO C2H4乙烯环氧化机理 氧化银()被另外一个乙烯分子复原后,产生甲醛和一个银的碳烯配合物,后者氧化又生成一个甲醛分子: Ag O O=Ag()+CH2=CH2 CH2=Ag + H2C CH2 HCHO Ag-CH2 CH2=Ag+O2 O=Ag() + HCHO O O 乙烯环氧化机理 甲醛用于复原氧化银 这一机理的反响化学计量式为: 7C2H4+6O2 6C2H4O+2CO2+2H2O 按Mimoun机理,环氧乙烷的选择率不超越85.7%近年来的一些进展补充 近年来，各国催化学者得出共识：吸附态原子氧是乙烯银催化氧化的关键氧种，弱吸附原子氧参与乙烯选择氧化，强吸附参与乙烯完全氧化，因此能减弱氧气和Ag之间键能的环境如吸附碳原子将有利于乙烯的选择氧化。高氧覆