【正文】 ............. 12 催化實(shí)驗(yàn)過程 .......................................................................................... 12 產(chǎn)品收率的確定 ...................................................................................... 12 產(chǎn)品表征 ........................................................................................................... 13 純度測定 ................................................................................................. 13 元素分析 ................................................................................................. 13 IR ............................................................................................................ 13 第 3 部分 鋯基催化劑用于尿囊素合成的研究 ................................................................ 14 固體超強(qiáng)酸催化作用原理 ................................................................................ 14 催化劑篩選 ....................................................................................................... 14 Si： Zr 比 .................................................................................................. 14 焙燒溫度 .................................................................................................. 12 焙燒時(shí)間 .................................................................................................. 16 浸漬液濃度 ............................................................................................. 16 浸漬時(shí)間 ................................................................................................. 17 稀土 La 修飾 ........................................................................................... 18 工藝條件優(yōu)化 ................................................................................................... 18 催化劑用量 ............................................................................................. 19 反應(yīng)物配 比 ............................................................................................. 19 反應(yīng)溫度 ................................................................................................. 20 反應(yīng)時(shí)間的影響 ...................................................................................... 21 第 6 頁 共 23 頁 結(jié)論 ................................................................................................................ 21 參考文獻(xiàn) ……………… …………………………… ………………………………… …… ..22 致謝 …… ………………………………………………………………………………… ......23 第 7 頁 共 23 頁 第 1部分 概述 尿囊素性質(zhì) 尿囊素化學(xué)名為 1脲基間二氮雜戊烷 2,4二酮，又名 5脲基乙內(nèi)酰胺、脲基醋酸內(nèi)酰胺、脲基海因、脲咪唑二酮、乙醛酰脲，屬咪唑類雜環(huán)化合物，分子式C4H6O3N4，分子量為 ，其結(jié)構(gòu)存在烯醇式和酮式兩種互變異構(gòu)體（見圖 1），通常以酮式結(jié) 構(gòu)存在。 化妝品方面 尿囊素作為一種新型優(yōu)質(zhì)的化妝品原料，可以直接或間接作為高檔化妝品的添加劑。根據(jù)原料的不同，可分為如下六條工藝路線。目前，已有多個(gè)以固體酸代替液體酸作催化劑的反應(yīng)過 程實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，但針對尿囊素合成用固體酸的研究才處于起步階段。 稀土鑭修飾的 SiO2ZrO2 的制備 按 Si O2： ZrO2＝ 5： 95（質(zhì)量比），制得的催化劑前驅(qū)體經(jīng)干燥后，首先用計(jì)算量的硝酸鈰銨或硝酸鑭溶液浸漬，使得 La2O3： SiO2ZrO2 質(zhì)量比分別為 %、 ％、 %、 %、 %、 %，然后經(jīng)干燥處理，再用硫酸浸漬 1h，烘干焙燒，得到稀土元素修飾的復(fù)合催化劑。 本文采用美國 FEI 公司 Teai G2 F20 STWIN 觀察催化劑的形貌、分散情況及測量和評估納米粒子的粒徑。稱取尿囊素產(chǎn)品約 ，精密稱定，加入蒸餾水 10ml，水浴上加熱使之溶解，趁熱加入無水乙醇 25 ml ，吡啶 1 ml，濃度為 SO42/MxOy 型固體超強(qiáng)酸酸中心的形成主要是源于 SO42在催化劑表面配位吸附，使 MO 鍵上的電子云強(qiáng)烈偏移，強(qiáng)化 L 酸中心，并且當(dāng) L 酸中心吸附水分子后，對水分子的電子存在強(qiáng)吸附作用，從而使其發(fā)生解離吸附產(chǎn)生 B 酸中心。 第 15 頁 共 23 頁 05101520253035400:100 : 5:95 10:90 20:80 50:50配比（SiO 2 :ZrO 2 ）收率 % . 圖 SiO2 與 ZrO2 質(zhì)量比對 產(chǎn)品收率 的影響 （反應(yīng)條件： n(尿素 )： n(乙醛酸 )為 4:1，反應(yīng)溫度 75℃ ，反應(yīng)時(shí)間 5h，催化劑用量 ） 另外，高度分散的 SiO2 對 ZrO2 粒徑的增長起到很好的抑制作用， 并增大了其表面積和空隙率，使得 SO42/SiO2ZrO2 的活性逐漸增大，并優(yōu)于純的SO42/ZrO2。焙燒時(shí)間過短，可能會(huì)造成超強(qiáng)酸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化不完全從而使得催化劑活性較低；焙燒時(shí)間過長，則易使硫組分流失，造成樣品物相結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)受到破壞，且增加能耗。 1015202530 浸漬時(shí)間/h收率/% . 圖 浸漬時(shí)間對 產(chǎn)品收率 的影響 （反應(yīng)條件： n(尿素 )： n(乙醛酸 )為 4:1，反應(yīng)溫度 75℃ ，反應(yīng)時(shí)間 5h，催化劑用量 ） 第 18 頁 共 23 頁 由圖 可見， 前產(chǎn)品收率隨時(shí)間的延長而上升，時(shí)間進(jìn)一步 則增加則會(huì)對催化劑活性帶來不利影響。負(fù)載少量鑭會(huì)改變催化劑表面原子的化學(xué)狀態(tài)，增強(qiáng)金 屬離子吸電子能力，使催化劑表面酸中心密度增加。由圖 可知，尿素乙醛酸二者物質(zhì)量之比越大，產(chǎn)率越高，但尿素過量太多，產(chǎn)率反而下降。在最優(yōu)工藝條件下，尿囊素收率則可達(dá) 41 %左右 。 同時(shí)也要感謝 何老師，沈 老師。劉 老師淵博的專業(yè)知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和崇高的敬業(yè)精神使我受益匪淺，在 她 的耐心指導(dǎo)下， 我