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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
钙铈基催化剂上碳酸丙烯酯和甲醇制备碳酸二甲酯的研究
  • Title

    Investigation on production of dimethyl carbonate from propylene carbonate and methanol on calcium cerium-based catalysts

  • 作者

    郭炯杨金海史依琳赵宁肖福魁姜新东

  • Author

    GUO Jiong;YANG Jinhai;SHI Yilin;ZHAO Ning;XIAO Fukui;JIANG Xindong

  • 单位

    沈阳化工大学 辽宁/沈阳功能染颜料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳转化全国重点实验室

  • Organization
    Liaoning/Shenyang Key Laboratory of Functional Dye, Shenyang University of Chemical Technology
    State Key Laboratory of Coal Conversion, Institute of Coal Chemistry, Chinese Academy of Sciences
  • 摘要
    采用溶胶凝胶法制备了不同比例的钙铈基催化剂,并研究了其对于碳酸丙烯酯和甲醇制备碳酸二甲酯的酯交换反应性能。结果表明, Ca∶Ce=9的催化剂在反应时间2 h,温度40 ℃,甲醇与碳酸丙烯酯物质的量比为15∶1,催化剂用量为碳酸丙烯酯用量4%的条件下,碳酸丙烯酯转化率达到91.1%,碳酸二甲酯选择性达到91.7%。采用XRD、N2吸附-脱附、FT-IR、XPS和CO2-TPD对催化剂进行了表征。结果表明,催化剂表面的氧空穴越多,中等碱性位数量越多,越有利于甲醇的活化,催化剂的活性越好。
  • Abstract
    Calcium cerium-based catalysts with different Ca:Ce molar ratio prepared by sol-gel method were characterized by XRD, N2 adsorption-desorption, FT-IR, XPS and CO2-TPD, and evaluated the activity for dimethyl carbonate (DMC) synthesis from propylene carbonate (PC) and methanol. The results indicated that more surface oxygen vacancies and more moderate basic sites are beneficial for methanol activation and thus leading to better catalytic activity. The PC conversion was 91.1% with DMC selectivity of 91.72% over 0.9CaCe under the reaction conditions-reaction time of 2 h, reaction temperature of 40 °C, methanol to propylene carbonate molar ratio of 15:1 and catalyst amount of 4% relative to the amount of PC.
  • 关键词

    钙铈基催化剂碳酸二甲酯酯交换固体碱

  • KeyWords

    calcium-cerium based catalysts;dimethyl carbonate;transesterification;solid base

  • 基金项目(Foundation)
    山西省基础研究计划(202203021221303),国家自然科学基金—面上项目(22078201),国家自然科学基金—辽宁联合基金(U1908202),山西省重点研发计划(202005D121002)和中央引导地方科技发展项目(2020SW26)资助
  • DOI
  • 引用格式
    郭炯, 杨金海, 史依琳, 赵宁, 肖福魁, 姜新东. 钙铈基催化剂上碳酸丙烯酯和甲醇制备碳酸二甲酯的研究[J]. 燃料化学学报(中英文), 2024, 52(4): 545-552.
  • Citation
    GUO Jiong, YANG Jinhai, SHI Yilin, ZHAO Ning, XIAO Fukui, JIANG Xindong. Investigation on production of dimethyl carbonate from propylene carbonate and methanol on calcium cerium-based catalysts[J]. Journal of Fuel Chemistry and Technology, 2024, 52(4): 545-552.
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    图(7) / 表(5)

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