尿素醇解法合成碳酸丙烯酯催化剂的制备及反应性能研究的任务书.docx

尿素醇解法合成碳酸丙烯酯催化剂的制备及反应性能研究的任务书
任务书
题目：尿素醇解法合成碳酸丙烯酯催化剂的制备及反应性能研究
一、研究背景和意义
碳酸丙烯酯是一种重要的合成材料，广泛应用于航空、军工、电子和建筑等领域。目前碳酸丙烯酯主要通过酯化反应合成，但该方法存在着反应速度慢、生成物成本高的问题。因此，寻找一种高效、低成本的碳酸丙烯酯合成方法具有重要的研究意义和应用前景。
尿素醇解法合成碳酸丙烯酯是近年来被广泛研究的一种方法，该方法通过尿素、乙醇和过氧化氢催化合成铜/n-丁基胺体系，实现将碳酸二甲酯和丙二醇合成碳酸丙烯酯。该方法具有反应条件温和、催化剂量少、反应效率高的优点。因此，对于该方法催化剂的制备和反应性能进行研究，有望实现碳酸丙烯酯的高效合成。
二、研究内容和方案
1.研究尿素醇解法合成碳酸丙烯酯催化剂的制备工艺和催化剂的物化性质。包括：
（1）优化催化剂的配比和反应条件，提高催化剂的合成效率。
（2）对催化剂进行表征，确定其化学组成、晶体结构和物化性质。
（3）考察催化剂的稳定性和失活机理。
2.研究尿素醇解法合成碳酸丙烯酯催化剂的反应性能。包括：
（1）考察催化剂的催化活性。
（2）探讨反应机理，明确反应过程中的主要反应产物、副产物和中间体。
（3）优化反应条件，提高碳酸丙烯酯的产率和选择性。
三、研究预期成果
1.成功合成高效、低成本的尿素醇解法合成碳酸丙烯酯催化剂。
2.对催化剂的表征结果进行解读，并明确其物化性质和稳定性。
3.明确反应机理及其关键环节，掌握反应过程中的主要反应产物、副产物和中间体。
4.提高碳酸丙烯酯的合成效率，实现高产率和选择性的合成。
四、研究计划及预算
1.时间安排：
（1）文献资料查阅和分析：3周。
（2）催化剂的制备和表征：6周。
（3）反应性能的研究：9周。
（4）数据分析和论文撰写：4周。
2.预算：
（1）实验室用品：2000元。
（2）催化剂原材料：5000元。
（3）科研平台使用费用：10000元。
总预算：17000元。
五、参考文献
1.Yang,P.,Li,G.,Li,H.,etal.Urea-catalyzedsynthesisofdimethylcarbonateandpropylenecarbonate:Mechanisticstudies[J].AppliedCatalysisA:General,2019,573:107-115.
2.Ge,Q.,Wang,Z.,Jiang,J.,etal.Urea-mediatedsynthesisofdimethylcarbonateandpropylenecarbonatewithhighyieldsandselectivities[J].JournalofEnergyChemistry,2018,27(3):672-677.
3.Deng,W.,Gao,X.,&Li,X.Copper/n-Butylaminecatalysedformationofpropylenecarbonatebydimethylcarbonatecarbonylationwith1,2-propyleneglycol:Effectsoftemperature,pressure,oxygensourceandreactionmechanism[J].MolecularCatalysis,2020,494:111103.
4.Liu,Y.,Wang,F.,Wu,Y.,etal.Regional-SpecificN-Substitutedamines-directedself-assemblyofCuOontoCufoamforurea-mediatedselectivesynthesisofpropylenecarbonate[J].AppliedCatalysisA:General,2018,566:120-127.