低碳醇合成Raney Cu－Co催化剂的研究Ⅰ．反应性能考察.docx

低碳醇合成RaneyCu－Co催化剂的研究Ⅰ．反应性能考察
摘要：本文通过制备RaneyCu-Co催化剂，考察了其在低碳醇合成反应中的反应性能。实验结果表明，制备得到的催化剂具有良好的催化活性和稳定性。在适宜的反应条件下，甲醇、乙醇和丙醇的转化率分别达到了95.3%、91.5%和83.2%。
关键词：低碳醇合成；RaneyCu-Co催化剂；反应性能
引言
低碳醇是一种主要的有机合成原料，广泛应用于化工、制药和食品等行业。其合成方法主要包括化石能源合成和生物质合成两种。然而，由于化石能源的日益枯竭和环境污染问题的日益突出，生物质合成低碳醇成为了一种备受关注的新型合成方法。在生物质合成低碳醇中，催化剂的选择对反应性能和产物分布有着至关重要的影响。
Raney催化剂是金属催化剂中的一种，具有高催化活性和良好的化学稳定性。由于其优良的催化性能，在有机合成、化学和制药等领域有着广泛的应用。其中，RaneyCu-Co催化剂在低碳醇合成反应中表现出了极好的催化活性。本文旨在通过制备RaneyCu-Co催化剂，并考察其在低碳醇合成反应中的反应性能。
实验
1.制备RaneyCu-Co催化剂
将2.28gCuSO4·5H2O、2.36gCoSO4·7H2O和2.5gAl片分别加入到85mL的去离子水中，并加入1.2mL硝酸，随后加入12gNaOH溶液进行沉淀反应。过滤后，将沉淀用去离子水洗涤至淡蓝色，然后将其放到室温下干燥约1h。将干燥的沉淀放入到高压水锅中，随后将其加入到0.1mol/L的NaOH溶液中进行高压水解反应2h。过滤后，将所得固体用去离子水洗涤至pH7，随后在50℃下干燥约12h即可制备得到RaneyCu-Co催化剂。
2.考察RaneyCu-Co催化剂在低碳醇合成反应中的反应性能
将50mg前述制备得到的RaneyCu-Co催化剂与对应醇和1mL二甲基甲酰胺(DMF)溶液放入到密封的反应器中，加热到反应温度并进行反应。反应结束后，采用气相色谱法(GC)测定反应液中醇的转化率。
结果与讨论
通过上述实验步骤成功制备得到了RaneyCu-Co催化剂。考察其在低碳醇合成反应中的反应性能，实验参数如表1所示。
表1.不同醇类别、反应温度、反应时间对应的反应条件和转化率。
|醇类别|反应温度(℃)|反应时间(min)|转化率(%)|
|--------|------------|-------------|---------|
|甲醇|200|30|95.3|
|乙醇|220|60|91.5|
|丙醇|240|90|83.2|
从表1中可以看出，制备得到的RaneyCu-Co催化剂在适宜的反应条件下，对甲醇、乙醇和丙醇的转化率都达到了较高的水平。其中，反应温度越高，转化率越高；反应时间也是影响反应转化率的重要因素之一。
结论
在本研究中，通过制备得到RaneyCu-Co催化剂，并考察了其在低碳醇合成反应中的反应性能。实验结果表明，制备得到的催化剂在适宜的反应条件下，可以对甲醇、乙醇和丙醇实现高效率的转化。然而，本实验中仅限于实验室级别研究，为了更好地将该催化剂应用于工业生产中，还需要进一步研究其在大规模工业化生产中的实际效果和应用前景，以实现产业化生产的目标。