核壳结构TiO<sub>2</sub>@SiO<sub>2</sub>催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯

引用本文: 唐荣芝, 陈彤, 陈勇, 张元卓, 王公应. 核壳结构TiO₂@SiO₂催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯[J]. 催化学报, 2014, 35(4): 457-461. doi: 10.1016/S1872-2067(14)60059-0 shu

Citation: Rongzhi Tang, Tong Chen, Yong Chen, Yuanzhuo Zhang, Gongying Wang. Core-shell TiO₂@SiO₂ catalyst for transesterification of dimethyl carbonate and phenol to diphenyl carbonate[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2014, 35(4): 457-461. doi: 10.1016/S1872-2067(14)60059-0 shu

核壳结构TiO₂@SiO₂催化碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯

唐荣芝 ^a,c, ,
陈彤 ^{a,
,} ,
陈勇 ^b, ,
张元卓 ^a,c, ,
王公应 ^a,

通讯作者: 陈彤

基金项目:
国家高技术研究发展计划(863 计划, SS2013AA031703) (863 计划, SS2013AA031703)

四川省科技支撑计划(2013GZX0135) (2013GZX0135)

四川省青年科技创新研究团队项目(2013TD0010). (2013TD0010)

摘要: 以反相微乳液法和沉淀法相结合制备了核壳结构TiO₂@SiO₂, 首次用于碳酸二甲酯与苯酚酯交换合成碳酸二苯酯反应, 显示较好的催化活性. 采用200 ℃焙烧的TiO₂@SiO₂, 用量0.20 g, 反应9 h, 苯酚转化率达41.8%, 酯交换选择性为100%. 透射电镜显示TiO₂@SiO₂核厚壳薄, TiO₂核直径220-300 nm, SiO₂壳厚度40-60 nm, 具有介孔结构. TiO₂@SiO₂对碳酸二甲酯与苯酚酯交换反应有好的重复使用性, 使用4次苯酚转化率仍保持在40%以上. TiO₂与SiO₂发生相互作用, Ti进入骨架形成Ti-O-Si键, 骨架Ti的形成提高了TiO₂@SiO₂的催化性能.

关键词:

English

Core-shell TiO₂@SiO₂ catalyst for transesterification of dimethyl carbonate and phenol to diphenyl carbonate

1.
a Chengdu Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, Sichuan, China;

Corresponding author: 陈彤

Received Date: 30 December 2013
Available Online: 20 April 2014
Fund Project:
国家高技术研究发展计划(863 计划, SS2013AA031703)

四川省科技支撑计划(2013GZX0135)

四川省青年科技创新研究团队项目(2013TD0010).

Abstract: Core-shell TiO₂@SiO₂ was prepared using a combination of reverse microemulsion and precipitation methods and used as a heterogeneous catalyst for the transesterification of dimethyl carbonate and phenol. TiO₂@SiO₂ calcined at 200 ℃ gave the best catalytic performance. When the amount of catalyst was 0.20 g, the phenol conversion and transesterification selectivity were 41.8% and 100%, respectively. Transmission electron microscopy was used to characterize the core-shell TiO₂@SiO₂ structure, and the results showed that TiO₂@SiO₂ is bilayer with a TiO₂ core of diameter 220-300 nm and SiO₂ shell of thickness 40-60 nm. The TiO₂@SiO₂ was reusable, and phenol conversion remained above 40% when the TiO₂@SiO₂ was used four times. The catalytic performance of TiO₂@SiO₂ in the transesterification of dimethyl carbonate and phenol was promoted by the formation of Ti-O-Si bonds.

Key words:

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com

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