
3.2 实验原理
绿色化学清洁生产技术是当今化学工业发展方向,高效催化剂的开发是实现绿色化学清洁生产的关键问题之一。乙酸乙酯是工业上的重要溶剂、萃取剂和香料添加剂,广泛应用于涂料、油漆、油墨、纤维素、人造香精、药物和有机酸的生产中。合成乙酸乙酯的传统工艺是采用浓硫酸为催化剂催化酸醇酯化,该法存在着设备投资大、副反应多、选择性低、环境污染大、设备腐蚀严重、废液处理困难、对操作人员安全生产存在潜在的威胁等弊端。近年来涌现出大量杂多酸、固体酸、无机盐、离子交换树脂等新型环境友好的催化剂用于乙酸乙酯的合成。固体酸是一种新型催化材料,它与液体酸相比具有容易与产物分离、可重复使用、不腐蚀反应设备及减少环境污染等特点。
MoO3是一类具有特殊电子结构的层状化合物,主要有三种物相结构:一种为热力学稳定的正交相(α型)MoO3结构;另两种为热力学介稳结构的单斜相(β型)和六方相(h型)MoO3。正交相MoO3具有特殊的二维层状结构,由畸变的MoO6八面体共棱,形成锯齿状长链,链与链之间由MoO6八面体共顶点连接形成片,片与片之间由范德华力相连。六方相和单斜相MoO3,是一种扭曲的三维ReO3型结构,该结构基本上为共角八面晶体MoO6,结构中Mo原子处在MoO3的立方晶胞的八个顶角,O原子则处在各条边上。这种结构是一种非常空旷的结构,中心存在一个配位数为12的大空穴。MoO3的独特结构使其在催化剂、信息显示与储存、传感器、智能伪装、电池电极等领域成为近年来人们感兴趣的热点研究领域,显示了其广阔的应用前景和潜在的应用价值。目前,国内外对负载型MoO3催化剂的研究非常活跃,并在选择性氧化、加氢脱硫、烷基异构化、酯交换合成、缩合氧化等方面取得很大的进展。
本实验对助剂改进的负载型MoO3/SiO2催化乙醇和醋酸酯化反应合成乙酸乙酯的性能进行研究。