草酸二甲酯加氫制乙二醇催化劑研究進(jìn)展

楊方正 王國(guó)才

摘要：在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，我們除了生活必備的方面。還會(huì)對(duì)化學(xué)方面進(jìn)行一系列的研究，目前，我國(guó)對(duì)于草酸二甲酯加氫制乙二醇催化劑的研究取得了不小的進(jìn)展，對(duì)于他的制備方法以及他所具有的基本性能都有了深層次的了解，從而在一定程度上為相關(guān)的化學(xué)領(lǐng)域提供更多的實(shí)驗(yàn)資料，做出更多的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：催化劑、草酸二甲酯、氫制乙二醇、研究

前言：乙二醇（EC）是當(dāng)代社會(huì)中有機(jī)化工原料當(dāng)中十分具有普遍性的材料，他主要被用于生產(chǎn)聚酯纖維等纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹脂以及潤(rùn)滑劑等產(chǎn)品，由此可見，他的應(yīng)用范圍也是非常廣闊的。

一、非均相催化劑

催化劑，他自身的組成部分、所具有的各種化學(xué)特性，他的物理性質(zhì)，比如說他的質(zhì)量等指標(biāo)在反應(yīng)前后不會(huì)發(fā)生任何的變動(dòng)，我們可以形象的將催化劑和他的反應(yīng)物比喻為鎖孔與鑰匙的形象，他們兩者之間可以說是具有著高度的契合性，這屬于一種專一性。眾所周知，一種催化劑是絕對(duì)不會(huì)對(duì)所有的化學(xué)反應(yīng)都具有催化作用的，與之同理，一些化學(xué)反應(yīng)也絕對(duì)不可能只有唯一的催化劑來輔助他發(fā)生各種反應(yīng)。催化劑本身與助催化劑是有區(qū)別的，助催化劑是一種需要被加入到催化劑中的化學(xué)物質(zhì)，助催化劑他的本身并沒有活性，即便有，也是極其微弱的，當(dāng)他們被加入到催化劑當(dāng)中后，就完全不同了，他們幾乎可以改變催化劑的一切化學(xué)組成、表面結(jié)構(gòu)、孔結(jié)構(gòu)、等等的特性，從而在一定程度上起到提高催化劑活性的重要作用。

在非均相催化劑當(dāng)中，共沉淀型催化劑可以說是最為常見的一種催化劑了，1994年恩格哈德公司也在這個(gè)基礎(chǔ)上投入資金與精力，進(jìn)而開發(fā)出了一種Cu-Zn系催化劑，這種新型的催化劑神奇之處就在于，在其中加入少量的Al2O3以后，科學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn)他的催化效果有所提升，這無疑是一個(gè)巨大的進(jìn)展。

繼前幾個(gè)人后，科學(xué)家王保偉也通過了努力研制出了草酸二甲酯加氫制乙二醇的另一種催化劑，他還大方的公開了這種催化劑的制備方法，他主要是以金屬銅為主活性組成成分的，用鋅原料作為輔助他實(shí)驗(yàn)的助催化劑，為化學(xué)界做出了一定程度上的貢獻(xiàn)?？子迦A研究出來的催化劑主要是以硝酸銅、醋酸銅為主要的銅源的。李竹霞研究出來的成品具體是以碳酸銨和氨水作為沉淀劑，Cu/SiO2為催化劑的。黃維捷對(duì)于該方面進(jìn)行了研究，采用了均勻沉淀積法制備出了Cu/SiO2的催化劑，他的研究極其細(xì)致入微，考察了Cu2的實(shí)際濃度，他的洗滌條件以及銅質(zhì)物和其他的硅物質(zhì)的量比等的影響。經(jīng)過了充分的、細(xì)致詳盡的研究過程之后，他們得出了一個(gè)結(jié)論，一系列結(jié)果都一齊證明，銅物質(zhì)與硅物質(zhì)的量比的反應(yīng)會(huì)使他們的反應(yīng)更為活躍，他們之間奇跡般的存在著一個(gè)最佳的臨界值，在0.4時(shí)，他們的反應(yīng)活性相對(duì)來說是最強(qiáng)烈的，在最優(yōu)條件之下，研究生成的催化劑可以被直接的應(yīng)用于草酸二甲酯加氫制乙二醇的反應(yīng)當(dāng)中，他的溫度必須達(dá)到205°，壓力值需要達(dá)到2.0MPa，只有一切都達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值才能夠使他們淋漓盡致的發(fā)揮出自身所具有的實(shí)力與價(jià)值。文峰的實(shí)驗(yàn)研究，他們是建立在之前的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，他們所研制出來的催化劑活性相對(duì)來說也要比前面幾種更高一些，他們考察了尿素的沉淀時(shí)間，銅的負(fù)載量以及沉淀所需要的溫度數(shù)值等，還利用了FTIR與BET還有XRD等對(duì)催化劑做了結(jié)構(gòu)的表征，活性考評(píng)，從而全方位的了解并掌握了具體的結(jié)構(gòu)。

除了上文中提到的共沉淀型催化劑以外，還有浸漬型催化劑也是比較常用的一種催化劑的類型，他所取得的進(jìn)展也是不可小覷的，Bartley WilliamJ研制出了浸漬型的催化劑，從那以后，各種關(guān)于他的實(shí)驗(yàn)相繼的展開了，大多和William一樣以各種各樣的硅膠作為載體，用碳酸銅氨絡(luò)合物為活性組分前軀體，進(jìn)行一系列的研究。后又有周亞明等研究出了催化劑，以六方介孔硅分子篩為主要的載體成分，除了他之外，天津大學(xué)也對(duì)于草酸二甲酯加氫制乙二醇的催化劑進(jìn)行了一系列的研究，這個(gè)團(tuán)體選擇用Cu/SiO2催化劑，他對(duì)他的反應(yīng)物與產(chǎn)物也進(jìn)行了一系列的研究，得出了具體的動(dòng)力學(xué)方程式以及相關(guān)的參數(shù)。

二、均相催化劑

均相催化劑主要是以貴金屬釕作為他的活性元素來進(jìn)行一系列的研究工作的，國(guó)內(nèi)對(duì)于他的研究并不多見，主要存在于國(guó)外，他相對(duì)于其他的催化劑，具有著他獨(dú)特的特征，有優(yōu)越的轉(zhuǎn)化率以及選擇性，他們都是有機(jī)金屬的化合物，價(jià)格費(fèi)用高昂，制備起來難度指數(shù)也大，壽命相對(duì)來說要短一些，不易分離，也正是因?yàn)樗旧淼膬?yōu)點(diǎn)，使得他的研究更加具有挑戰(zhàn)性，但是他的缺點(diǎn)也成為他在工業(yè)中應(yīng)用面狹窄的原因之一，國(guó)內(nèi)對(duì)于他的研究人數(shù)少也是因?yàn)檫@個(gè)原因。

以上我們?cè)谖恼轮猩婕暗降拇呋瘎饕傅氖窃谀承┗瘜W(xué)反應(yīng)里具有著可以改變反應(yīng)物化學(xué)反應(yīng)速率的功能，并且在反應(yīng)過程當(dāng)中，他本身的化學(xué)平衡絲毫不受影響，他的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)無論是在化學(xué)反應(yīng)的開始或是結(jié)束都不會(huì)發(fā)生任何的改變，這樣的一種特殊的物質(zhì)，在化學(xué)以及其他的相關(guān)領(lǐng)域甚至大多數(shù)的科研項(xiàng)目當(dāng)中，催化劑都是一種必需品，是不可或缺的，他可以利用他的價(jià)值，對(duì)實(shí)驗(yàn)的成功進(jìn)行催化。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上來看，草酸二甲酯加氫制乙二醇的催化劑的發(fā)展對(duì)于化學(xué)領(lǐng)域以及相關(guān)的科研行業(yè)都具有著重大的意義，雖然他的應(yīng)用面不及其他的行業(yè)，但是他的價(jià)值是很大的，不僅僅在于他的物質(zhì)價(jià)值，更在于他的一種無形的價(jià)值，是科研人員們挑戰(zhàn)性的一種體現(xiàn)，他的工藝相對(duì)成熟，雖然在商業(yè)界他的市場(chǎng)并不寬廣，甚至可以說，由于他本身具有的局限性，他無法得到大面積的推廣，但是他仍舊為國(guó)家的科研事業(yè)，化學(xué)事業(yè)貢獻(xiàn)除了自己的一份力量。

文獻(xiàn)參考：

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