纳米铜粉催化活性研究【开题报告】

毕业设计开题报告

应用化学

纳米铜粉催化活性研究

一、选题的背景和意义

我国有机硅行业发展起步较晚，改革开放以后有机硅产品的需求量迅速增加，有机硅工业步入快速发展阶段。目前国内有机硅的市场规模约50亿元人民币。但由于国内的有机硅单体的产量严重不足，所以有机硅产品的中间体基本需要进口。虽然,，我国近年来有机硅的生产水平有了较大程度的提高, 如流化床反应器的单机生产能力已从原来的3 000吨发展到现在50 000吨；主产物二甲基二氯硅烷的收率由70 %提高到75 %～80 %；我国有机硅行业的发展有目共睹，但也应该清楚地意识到与国外先进生产水平的差距；我国的有机硅行业的发展任重而道远。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）

目前，甲基氯硅烷的合成主要以直接法实现，在理想情况下直接法的化学反应可简单地表述为：2CH3Cl+Si→(Cu/300℃)→(CH3)2SiCl2+280kJ/mol ，作为反应最常用的催化剂，三元铜催化剂具有其他催化剂所不具备的优点，但由于它成本较高，而且制备工艺比较复杂，如何得到成本低，催化活性高的铜催化剂将是本次实验研究的重点。研究内容：

以自制三元铜为催化剂催化氯甲烷合成二甲基二氯硅烷，确定工艺参数。

研究三元铜催化剂在不同温度、压力、时间下催化氯甲烷合成二甲基二氯硅烷的影响。

用GC检测二甲基二氯硅烷的产率，从而评价铜催化剂和最佳反应条件。

提纲：

引言

一、甲基氯硅烷合成技术进展

1 反应催化体系

1.1 主催化剂对反应的影响

1.2 助催化剂对反应的影响

1.3 催化剂的发展趋势

2 反应装置的进展

2.1固定反应床

2.2 搅拌床反应器

2.3 流化床反应器

3 反应条件的影响

3.1温度与时间对反应的影响

3.2 压力对反应的影响

三、结论

四、参考文献

二、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等

2CH3Cl+Si→(Cu/300℃)→(CH3)2SiCl2+280kJ/mol

以自制三元铜为催化剂催化氯甲烷合成二甲基二氯硅烷，确定工艺参数。

研究三元铜催化剂在不同温度、压力、时间下催化氯甲烷合成二甲基二氯硅烷的影响。

用GC检测二甲基二氯硅烷的产率，从而评价铜催化剂和最佳反应条件。

三、中外文参考文献

[1] 冯圣玉，张洁，李美江，有机硅高分子及其应用[M]，化学工业出版社，2004，1～

12

[2] 王皖林，王涛，中国甲基氯硅烷合成技术进展[J]，有机硅材料，2008，22(1)，

9～13.

[3] 王皖林，王涛，中国甲基氯硅烷合成技术进展[J]，有机硅材料，2008，22(1)，

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[4] 陈其扬，幸松民，邹家禹，达文，张世海，李德芬，陈士珂，陈克强，王玉坤，直

接法合成甲基氯硅烷用铜催化剂及其制备，专利号：CN87104211A，1～4.

[5] 张桂华，催化体系对直接法合成甲基氯硅烷的影响[J],化工新型材料，2004，

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[6] 张桂华，催化体系对直接法合成甲基氯硅烷的影响[J]，化工新型材料，2004，32

（10），21～23.

[7] 韩琭,王光润,梁卫华,罗务习,王金福,流化床直接法合成甲基氯硅烷的实验研究

[J],高校化学工程学报,2002,6,3(18)，22～24.

[8] 韩琭,王光润,梁卫华,罗务习,王金福,流化床直接法合成甲基氯硅烷的实验研究

[J],高校化学工程学报,2002,6,3(18)，22～26.

[9] 傅积赉,对直接法合成甲基氯硅烷生产工艺复杂性的认识与建议[J],有机硅材料，

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[10] 王光润，王金福，反应温度对甲基氯硅烷合成的影响，化学反应工程与工艺，

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[11] 张桂华，催化体系对直接法合成甲基氯硅烷的影响，化工新型材料，2004年，

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[12] R itzer，Catalyst for a process for producing silicones[P]，United Status Patent，1984，

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[13] E lattar，Arzz A，Process for producing an active mass for making

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五、研究的整体方案与工作进度安排（内容、步骤、时间）

进度安排：

序号时间内容

1 2010.12.10-12.15催化剂合成的文献查阅

2 12.15-12.30催化剂制备

3 12.15-12.30确立合成反应工艺参数

4 12.15-12.30 合成反应

5 12.15-12.30反应产物分析

6 2011.1.12-1.20 论文框架

7 1．20-2.1 论文初稿

8 2.20-4.20论文修改、定稿

六、研究的主要特点及创新点

本研究采用微小型流化床，对二甲基二氯硅烷的制备惊醒实验研究。微小型流化床在制备过程中的应用大大提高了反应效率，节约反应成本。对催化剂的活性进行评价，对选择性、转化率进行在线分析，实时分析催化剂的各项性能。通过对催化剂性能研究，得出最佳催化剂组合，为工业化生产催化剂和二甲制备提供工艺参数。