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        有機硅生產(chǎn)中銅粉催化劑研究

        2017-03-04 18:56:49馬國平蘭州藍星清洗有限公司蘭州甘肅730060
        化工管理 2017年26期
        關鍵詞:催化劑生產(chǎn)方法

        馬國平(蘭州藍星清洗有限公司,蘭州甘肅730060)

        有機硅生產(chǎn)中銅粉催化劑研究

        馬國平(蘭州藍星清洗有限公司,蘭州甘肅730060)

        有機硅是一種重要的化合物,性能優(yōu)越,在多個領域中都有廣泛的應用,銅粉催化劑是有機硅生產(chǎn)中不可或缺的重要材料,本文就銅粉催化劑的概念、性能及其在有機硅生產(chǎn)中的應用展開分析。

        有機硅生產(chǎn);銅粉催化劑;應用

        有機硅,即有機硅化合物,通常也把氧、硫、氮等與硅原子相結合構成的化合物稱為有機硅化合物。有機硅具有獨特的結構和性能,使得有機硅材料被廣泛的使用在我們的工作和生活當中。因有機硅的多用途性,使得各個工廠不得不加大對有機硅的產(chǎn)量。為了快速的生產(chǎn)出更大量的有機硅,各個工廠就開始在有機硅生產(chǎn)中使用到催化劑,銅粉就是這種催化劑中的一種。銅粉的催化作用使得有機硅的產(chǎn)量迅速的增加。下面就來了解一下銅粉催化劑在有機硅生產(chǎn)中的應用:

        1 銅粉催化劑的應用特點

        銅粉催化劑是近年來研發(fā)出的一種新型催化劑,代表性的有介孔Cu2O微球、蒲公英狀CuO微球、多孔立方Cu微球,此類催化劑在有機硅生產(chǎn)中都有廣泛應用,銅粉催化劑具有特殊的形貌,可以增加硅粉與催化劑間的接觸面積,改善催化性能。目前,在有機硅生產(chǎn)中,常用的銅粉催化劑就是Cu與Cu2O復合物,該種復合物在協(xié)同作用的影響下,表現(xiàn)出了良好的催化性能,研究顯示,Cu與Cu2O復合物的應用減小了催化劑粒度,增加了催化劑活性,加大催化劑與硅塊的接觸面積,可以有效提高樣品M2選擇性與硅轉化率。在催化機理上,銅粉催化劑中的Cu會與Si接觸界面,并形成合金,合金被極化解離,在晶格電荷移動因素的影響下,促使合金的脫離,能夠有效促進反應物的形成。

        工業(yè)上制備高純度、高細度的銅催化劑可采用機械破碎、霧化、電解、還原等方法,將從觸體中回收的銅粉作催化劑用于Rochow反應已有研究,而從銅精礦獲取銅粉催化劑目前未見報道。銅精礦冶煉方法以火法為主,產(chǎn)量約占世界銅總量的,火法冶煉存在投資大、成本高、污染嚴重等問題,為了提高生產(chǎn)效率,在應用銅粉催化劑的過程中,需要嚴格根據(jù)反應條件進行安排。

        2 銅粉催化劑在有機硅生產(chǎn)中的應用

        2.1 最原始的有機硅生產(chǎn)方法

        其實單體有機硅的生產(chǎn)方法并不復雜,生產(chǎn)有機硅的材料主要是:硅塊、甲醇、氯化氨。一種方法是:將這些原材料同時加入沸騰床反應器當中,在高溫情況下生成甲基氯硅烷單體。然后,再經(jīng)過蒸餾、水解、分離等一系列的反應過程,最終得到有機硅單體。還有一種方法就是:先合成一氯代甲烷,然后用一氯代甲烷氣體攜帶著硅粉進入流化床中,在外加壓力的條件下生成有機硅單體。

        2.2 原始有機硅生產(chǎn)方法的優(yōu)缺點

        這種原始的有機硅的生產(chǎn)方法十分的簡單,容易控制,而且對反應條件和環(huán)境要求不高。這種生產(chǎn)方式比較適合實驗室小規(guī)模的生產(chǎn)。但是,這種生產(chǎn)方式的生產(chǎn)速度非常的慢,不適合進行大規(guī)模的生產(chǎn)。而且,第一種生產(chǎn)方法要求較高的溫度,高溫會加大對機器的損害程度、減少機器的壽命。

        2.3 改良之后的有機硅生產(chǎn)方法

        有機硅在工業(yè)上的用途非常廣泛,為了滿足工業(yè)生產(chǎn)對有機硅的需求,就要加大有機硅的產(chǎn)量。最根本的方法就是改良有機硅的生產(chǎn)方法。改良方法最優(yōu)的途徑就是加入催化劑,而銅粉就是最好的選擇。首先,銅粉在我們的生活當中很常見,容易獲得。其次,銅粉本身呈現(xiàn)惰性,不會對化學反應本身的性質造成影響,更不會對最終的產(chǎn)物產(chǎn)生影響。最后,加入銅粉之后能大大的加快有機硅的生產(chǎn)速度,增大有機硅的產(chǎn)量,滿足工業(yè)對有機硅的需求。

        3 銅粉催化劑未來的進展

        最早將有機硅產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的是美國道康寧公司,截止到今天,已經(jīng)走過了半個多世紀,目前多個國家參與到了有機硅的生產(chǎn)大軍中,進一步促進了相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,有機硅也成為了目前新型合成材料中發(fā)展最快的品種。目前,有機硅產(chǎn)業(yè)在我國已經(jīng)逐步成熟,成為典型的資本密集型產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟的發(fā)展中有著十分重要的地位。

        催化劑是未來化工生產(chǎn)中一個重要的發(fā)展方向,還需要投入更多的精力進行研究。相信在催化劑的幫助之下,會改良更多物質的生產(chǎn)方法,增加物質的產(chǎn)量,進而能促進工業(yè)的發(fā)展。而且,隨著對銅粉催化劑的研究,一定也會促進銅粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,能夠激勵更多的研究人員研究銅粉的生產(chǎn)方法,找到更優(yōu)的銅粉的生產(chǎn)途徑,從而降低銅粉的生產(chǎn)成本。

        4 結語

        有機硅在我們的生活當中扮演著很重要的角色,它主要有硅油、硅橡膠、硅樹脂和硅烷偶聯(lián)劑四種類別。這些類別可以分別被使用到航天領域、醫(yī)療衛(wèi)生、高級外墻的涂料、農業(yè)行業(yè)等眾多方面。加大對有機硅生產(chǎn)的研究,相信有機硅能被開發(fā)出更多的用途。

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