硫酸(H2SO4)>磷酸(H3PO4)。同是苯酚与甲醛反应合成酚醛树脂,使用氢氧化钠、氢氧化钡、盐酸、氨水、草酸、醋酸、甲酸、硫酸、磷酸、氧化镁、氧化锌等催化剂,其产品性能都有所不同。 DOP、DOTP为重要的增塑剂,由邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸在酸性催化剂下进行酯化反应而制备。传统催化剂为硫酸,因污染问题逐步被非酸性催化剂(如钛酸酯类)所取代。国内相关生产企业目前多采用钛酸酯类催化体系,该体系虽然解决了硫酸的污染问题,但双酯化温度在220℃——240℃,能耗较高,且后处理过程中催化剂不能回收重复利用。 催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用,生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。 在化工生产、科学家实验和生命活动中,催化剂都大显身手。例如,硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气,要用以铁为主的多组分催化剂,提高反应速率。在炼油厂,催化剂更是少不了,选用不同">
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文章来源: 中化新网       发布时间:2019-04-23

4月23日,记者了解到,北京化工大学联合安阳师范学院研制出一种新型催化剂。该催化剂可提高增塑剂DOP(邻苯二甲酸二异辛酯)、DOTP(对苯二甲酸二异辛酯)的反应效率、降低反应能耗。

国内科学家研制新型低温酯化催化剂 可提高增塑剂反应效率

该催化剂有两大特点:一是酯化温度低于异辛醇沸点,可解决酯化过程中异辛醇始终处于“蒸发—冷凝—回流”状态造成的能耗高、反应效率低等问题;二是催化剂在反应前后始终为固体状态,反应结束后通过简单过滤即可回收,经济效益明显提高。同时由于反应温度降低,使产品色泽好,有望省去活性炭脱色工序。


该催化剂化学成分为有机酸钛盐,以相同或低于现行钛酸酯催化剂的用量用于DOP、DOTP生产过程时,双酯化温度由220℃——240℃降低至145℃——155℃,从而大大降低反应能耗和异辛醇损失。


据了解,催化剂的构成有的是单一化合物,有的是络合化合物,有的是混合物。催化剂有使某一反应加速,而较少影响其它反应的性能,称为催化剂的选择性,不同的反应所用的催化剂有所不同,例如淀粉氧化用的催化剂以NaClO2作氧化剂,Ni、Fe、Cu等催化作用较好;若用H2O2作氧化剂时,Fe、Mn等效果好,而Ni、Cu、Co等效果较差;当用KMnO4为氧化剂时,而是自身反应产生的Mn作催化剂,但Fe、Ni、Cu等均无催化作用。

国内科学家研制新型低温酯化催化剂 可提高增塑剂反应效率

同一反应也有不同效果的催化剂,例如聚乙烯醇缩甲醛化反应,以酸作催化剂,其效果是盐酸(HCl)>硫酸(H2SO4)>磷酸(H3PO4)。同是苯酚与甲醛反应合成酚醛树脂,使用氢氧化钠、氢氧化钡、盐酸、氨水、草酸、醋酸、甲酸、硫酸、磷酸、氧化镁、氧化锌等催化剂,其产品性能都有所不同。


DOP、DOTP为重要的增塑剂,由邻苯二甲酸酐、对苯二甲酸在酸性催化剂下进行酯化反应而制备。传统催化剂为硫酸,因污染问题逐步被非酸性催化剂(如钛酸酯类)所取代。国内相关生产企业目前多采用钛酸酯类催化体系,该体系虽然解决了硫酸的污染问题,但双酯化温度在220℃——240℃,能耗较高,且后处理过程中催化剂不能回收重复利用。


催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用,生产化肥、农药、多种化工原料等都要使用催化剂。

国内科学家研制新型低温酯化催化剂 可提高增塑剂反应效率

在化工生产、科学家实验和生命活动中,催化剂都大显身手。例如,硫酸生产中要用五氧化二钒作催化剂。由氮气跟氢气合成氨气,要用以铁为主的多组分催化剂,提高反应速率。在炼油厂,催化剂更是少不了,选用不同的催化剂,就可以得到不同品质的汽油、煤油。化工合成酸性和碱性色可赛思催化剂。汽车尾气中含有害的一氧化碳和一氧化氮,利用铂等金属作催化剂可以迅速将二者转化为无害的二氧化碳和氮气。酶是植物、动物和微生物产生的具有催化能力的蛋白质,生物体的化学反应几乎都在酶的催化作用下进行,酿造业、制药业等都要用催化剂催化。


我们可在波兹曼分布(Boltzmann distribution)与能量关系图(energy profile diagram)中观察到,催化剂可使化学反应物在不改变的情形下,经由只需较少活化能(activation energy)的路径来进行化学反应。而通常在这种能量下,分子不是无法完成化学反应,就是需要较长时间来完成化学反应。但在有催化剂的环境下,分子只需较少的能量即可完成化学反应。


催化剂用量很少,一定要选用得当,最好使用混合型催化剂。无机酸、碱、盐催化剂都有一定的腐蚀性和毒害性;有机类催化剂多数易燃,甚至有爆炸性,还有毒性,像三氟化硼一乙醚络合物属剧毒物,在处理、储存和使用时都要注意安全。


催化剂的发展应是高效化、低腐蚀化、纳米化、环保化。高效可以用量更少,低腐蚀可减少对设备的损害,纳米化可使金属氧化物催化剂效率更高,环保化有益于健康和环境友好。


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