铜基催化剂上甘油选择氢解合成丙二醇的研究的任务书.docx

铜基催化剂上甘油选择氢解合成丙二醇的研究的任务书
任务书
一、课题背景
随着全球经济的快速发展和环保意识的不断提高，对新型高效、环保的合成方法的研究和应用越来越受到关注。近年来，甘油选择氢解法合成丙二醇成为了一种广泛应用于工业化生产的方法，由于其使用的原料价格较为便宜，操作简单易行，所以受到了广泛的关注。然而，传统的甘油选择氢解合成丙二醇方法中使用的催化剂，例如镍基或钴基催化剂，在效率和环保性方面存在一定的问题。铜基催化剂由于具有较高的催化性能、化学活性和热稳定性等优点，近年来成为了甘油选择氢解合成丙二醇的新型催化剂。
二、研究意义
研究铜基催化剂上甘油选择氢解合成丙二醇的方法，具有以下几个意义：
1.对于丙二醇的工业化生产具有重要意义。铜作为催化剂具有更高的催化效率和化学活性，能够更好地促进反应过程中的物质转化。
2.提高反应条件下催化剂的稳定性。从而增强催化剂的使用寿命，减少生产过程中的消耗和环境污染。
3.为合成更多的复杂有机物提供了方法。选择氢解反应中可能生成很多的杂质，但铜基催化剂能够更好地选择性地转化反应物。
三、研究内容和方案
本研究将通过实验室合成的铜基催化剂和选择氢解方法，对甘油选择氢解合成丙二醇过程进行调查和研究，主要内容包括：
1.合成铜基催化剂。采用固定比例的方法，将铜及其载体等材料混合后进行固态反应制备铜基催化剂。
2.优化反应条件。通过对温度、压力、催化剂用量等因素的改变，探究反应条件对反应活性和选择性的影响，并进行优化。
3.对反应产物进行表征。采用气相色谱-质谱联用技术分析产物的组成、结构等信息。
4.探究催化剂的作用机制。通过对催化剂中铜元素的红外光谱、X射线光电子能谱等表征方法，分析催化剂的结构特点，从而探究催化剂的作用机制。
四、研究预期结果
通过本研究，预期能够实现如下预期结果：
1.合成一种具有高催化效率、分散性好和稳定性强的铜基催化剂。
2.找到一组最佳反应条件，实现高产率、高选择性的甘油选择氢解合成丙二醇。
3.确定铜基催化剂的催化机制，为设计和制备高效催化剂提供理论基础。
五、研究进度安排
本研究预计于一年内完成，进度安排如下：
1.第一季度：文献查阅、铜基催化剂制备和反应条件优化。
2.第二季度：反应条件优化和产物表征实验。
3.第三季度：数据处理和分析，机理研究探讨。
4.第四季度：写作和论文撰写。
六、参考文献
1.姜畅畅.铜基催化剂上甘油选择氢解合成丙二醇的研究[D].中国石油大学（华东）,2020.
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