CO2直接合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展

碳酸二甲酯(DMC)是一种重要的绿色化工原料,在工业、农业、医药等领域得到广泛的应用。DMC的合成方法有多种,其中氧化羰基化法、酯交换法已经工业化,但由于各自的缺点,限制了其规模化。近年来,研究比较多的也是公认最绿色环保的合成方法是用二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯。着重介绍了这种方法所应用的催化剂及其催化机理研究进展,并对催化剂的作用机理、助催化剂、吸水剂以及反应条件对催化剂活性和选择性的影响进行了评述。     

超临界CO2与甲醇直接合成碳酸二甲酯

以碳酸钾和碘甲烷为催化剂,在ＣＯ２的临界点附近研究了由ＣＯ２与甲醇直接合成碳酸二甲酯（ＤＭＣ）的新工艺,考察了反应温度及反应压力对合成ＤＭＣ的影响;根据超临界ＣＯ２所具有的性质,讨论了该反应的机理。     

超临界CO2直接合成碳酸二甲酯

考察了在高压反应釜中,以镁为催化剂,甲醇与CO2直接合成碳酸二甲酯的工艺过程。通过单因素试验和正交试验的研究,结果表明:合成碳酸二甲酯各因素的影响顺序为反应温度>反应时间>反应压力,最佳合成条件为反应温度180℃,反应时间7h,反应压力7.5MPa。     

二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究进展

碳酸二甲酯是一种重要的绿色化工原料,其合成路线正朝着简单化、无毒化和无污染化的方向发展,以二氧化碳和甲醇一步法直接合成碳酸二甲酯在合成化学、碳资源循环利用和环境保护方面都具有重要意义。该文综述了近年来二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究开发最新进展,对不同催化体系的设计理论基础、催化反应机理、催化工艺技术以及催化性能等进行了评述。二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯反应过程中受热力学和反应物有效活化程度的影响存在着催化剂活性或选择性不高,产率低等技术屏颈,着眼于将来产业化的可能性,重点讨论了目前不同催化体系的优缺点,为今后寻找更加合适的催化活性组分及载体进行理论分析,不断提高催化剂的活性和选择性。     

超临界CO_2与甲醇直接合成碳酸二甲酯

以碳酸钾和碘甲烷为催化剂 ,在 CO2 的临界点附近研究了由 CO2 与甲醇直接合成碳酸二甲酯 ( DMC)的新工艺 ,考察了反应温度及反应压力对合成 DMC的影响 ;根据超临界 CO2 所具有的性质 ,讨论了该反应的机理。     

合成碳酸二甲酯的现状及展望

碳酸二甲酯是重要的有机化工原料，是新的燃油添加剂，是21世纪具有广阔应用前景的绿色化工产品。综述了碳酸二甲酯的各种合成路线，分析了不同工艺路线的优劣，介绍了国内外最新的生产情况、应用研究以及未来的发展趋势。     

甲醇镁作用下的碳酸二甲酯直接合成

报道一种在甲醇镁作用下，由二氧化碳及甲醇直接合成碳酸二甲酯的反应过程。实验结果表明，反应温度、二氧化碳压力、镁的含量及反应时间等因素对碳酸二甲酯的生成均有影响；产物中碳酸二甲酯选择性较高，甲酸甲酯是唯一的副产物     

间歇搅拌釜中甲醇与二氧化碳合成碳酸二甲酯

二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯是一条对化学工业和环境保护都具有吸收力的工艺路线。本文在间歇式反应器中筛选出镁粉作催化剂,测试了各种反应条件的影响,得出了适合的反应条件。     

Ce0.4Zr0.6O2催化超临界二氧化碳与甲醇直接合成碳酸二甲酯的研究

以Ce0.4Zr0.6O2作催化剂,二氧化碳与甲醇为反应物,在超临界条件下直接合成碳酸二甲酯。通过正交试验及单因素实验方法,对反应温度、反应压力以及反应时间等反应条件进行了优化。结果表明,碳酸二甲酯的最佳合成条件:当催化剂铈锆固溶体(Ce0.4Zr0.6O2)与甲醇用量比气相色谱-质谱联用为1∶50(体积比)时,反应温度为180℃,反应压力为9.5MPa,反应时间为8h。在此最佳条件下,用气相色谱-质谱联用法测得碳酸二甲酯的产率为7.48%。     

锌盐催化尿素和甲醇合成碳酸二甲酯

以尿素和甲醇为原料,各种锌盐为催化剂,在反应釜中合成了碳酸二甲酯（DMC）.实验结果表明,在相同的实验条件下,ZnCl2具有最佳的催化性能.进一步研究表明,该路线为两步反应,首先由尿素和甲醇反应生成中间物氨基甲酸甲酯（MC）,第二步MC继续和甲醇反应生成DMC,其中第二步反应为速控步骤.并且以该催化剂为模板催化剂,考察了反应条件如：反应温度、反应时间和催化剂用量对DMC收率的影响.结果表明,当反应温度为180℃,反应时间为8h,催化剂用量为1.0g时,DMC收率可以达到28.9％.     

纳米CeO2催化CO2和CH3OH合成碳酸二甲酯

在常压条件下,采用化学沉淀法制备了纳米二氧化铈(CeO₂)材料,应用其催化CO₂和甲醇(CH₃OH)直接合成碳酸二甲酯(DMC).考察了反应温度、CO₂压力和CeO₂用量对合成DMC收率的影响,结果表明CH₃OH用量为15 mL时,在反应温度140 ℃、CO₂压力4.0 MPa、催化剂用量0.15 g的最优条件下,合成收率可达47.9%.     

以高分子金属络合物为催化剂从CO2合成DMC的研究

制备了PAA-AM-Mn高分子金属络合物,以此为催化剂,在环氧氯丙烷存在下,由甲醇和二氧化碳在热压下反应合成碳酸二甲酯.研究了配位体配比、金属离子对催化剂活性的影响,并研究了反应物甲醇与环氧氯丙烷配比及催化剂用量对DMC产率的影响.     

甲醇液相氧化羰基合成碳酸二甲酯研究

研究了不同反应条件下甲醇液相氧化羰基合成碳酸二甲酯（ＤＭＣ）工艺条件，使用ＣｕＣｌ催化剂时，在１１０℃及１．０～１．５ＭＰａ压力下，甲醇转化率为５．９％，甲醇对ＤＭＣ选择性大于９９％．还研究了反应温度、压力、化学组分等因素对合成反应转化率及收率的影响．提高温度和压力能提高转化率及收率．对反应产物进行了ＧＣ，ＮＭＲ及ＩＲ分析．结果表明，产物中ＤＭＣ为主要成分，副产物为少量ＣＯ２及其他烃类副产物，其总量小于５％．使用后的催化剂经ＸＲＤ分析表明，氯化亚铜生成氯化铜（Ⅱ）和氢氧化铜（Ⅱ）是失活的原因之一．     

甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯原位红外研究

采用原位红外技术对甲醇氧化羰基合成碳酸二甲酯反应机理进行了系统的研究，原位红外实验结果表明，氧气在负载的Cu基催化剂上发生解离吸附，CO在催化剂表面的吸附为弱吸附，氧气与CO在催化剂表面发生共吸附，甲醇在催化剂表面吸附后产生甲氧基，压力提高有助于甲氧基的生成，吸附态的甲氧基诱导弱吸附的CO进行插入反应是生成碳酸二甲酯的途径，同时，原位红外技术研究结果表明，在碳酸二甲酯合成过程中，存在甲氧基与离解的氧进一步作用生成副产物CO2和H2O的可能，因此，应控制应料中O2的浓度为适宜值。     

碳酸二甲酯催化合成反应新途径的研究

研究了环氧丙烷(PO)、二氧化碳和甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)的反应过程. 四丁基溴化铵和甲醇钠构成该反应的双组份催化剂. 实验结果表明,在T=423 K、p=4 Mpa条件下,将该双组分催化剂分两次加入时,DMC的选择性为55.8%,副产物的选择性为1.4%. 该结果明显优于将该双组分催化剂一次性加入情况的结果.     

二氧化碳加氢直接合成二甲醚反应体系的热力学

为了有效利用二氧化碳资源,对二氧化碳加氢直接合成二甲醚进行了研究．在对二氧化碳加氢直接合成二甲醚反应体系进行的热力学研究中,用逸度系数校正了压力的效应,模拟计算分析了反应体系达到热力学平衡时各组分的组成及其与温度、压力和H_2与CO_2的比之间的关系．经计算得出,在533 K、3 MPa和H_2与CO_2的体积比为3的反应条件下,当体系达到热力学平衡状态时,CO_2的平衡转化率为26．49％,二甲醚的平衡收率为14．9％．研究结果表明,为获得较高的目标产物二甲醚的收率,可以通过调整反应条件控制CO的生成量,充分发挥催化剂中甲醇脱水组分的作用,及时脱除反应中生成的水,使平衡向有利于二甲醚的方向转移．