有機(jī)硅生產(chǎn)中銅粉催化劑研究

馬國平（蘭州藍(lán)星清洗有限公司，蘭州甘肅730060）

有機(jī)硅生產(chǎn)中銅粉催化劑研究

馬國平（蘭州藍(lán)星清洗有限公司，蘭州甘肅730060）

有機(jī)硅是一種重要的化合物，性能優(yōu)越，在多個(gè)領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用，銅粉催化劑是有機(jī)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(jī)硅生產(chǎn)中的應(yīng)用展開分析。

有機(jī)硅生產(chǎn)；銅粉催化劑；應(yīng)用

有機(jī)硅，即有機(jī)硅化合物，通常也把氧、硫、氮等與硅原子相結(jié)合構(gòu)成的化合物稱為有機(jī)硅化合物。有機(jī)硅具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，使得有機(jī)硅材料被廣泛的使用在我們的工作和生活當(dāng)中。因有機(jī)硅的多用途性，使得各個(gè)工廠不得不加大對有機(jī)硅的產(chǎn)量。為了快速的生產(chǎn)出更大量的有機(jī)硅，各個(gè)工廠就開始在有機(jī)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(jī)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(jī)硅生產(chǎn)中的應(yīng)用：

1 銅粉催化劑的應(yīng)用特點(diǎn)

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(jī)硅生產(chǎn)中都有廣泛應(yīng)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(jī)硅生產(chǎn)中，常用的銅粉催化劑就是Cu與Cu2O復(fù)合物，該種復(fù)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(fù)合物的應(yīng)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(zhuǎn)化率。在催化機(jī)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(dòng)因素的影響下，促使合金的脫離，能夠有效促進(jìn)反應(yīng)物的形成。

工業(yè)上制備高純度、高細(xì)度的銅催化劑可采用機(jī)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(yīng)已有研究，而從銅精礦獲取銅粉催化劑目前未見報(bào)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(yán)重等問題，為了提高生產(chǎn)效率，在應(yīng)用銅粉催化劑的過程中，需要嚴(yán)格根據(jù)反應(yīng)條件進(jìn)行安排。

2 銅粉催化劑在有機(jī)硅生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 最原始的有機(jī)硅生產(chǎn)方法

其實(shí)單體有機(jī)硅的生產(chǎn)方法并不復(fù)雜，生產(chǎn)有機(jī)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(shí)加入沸騰床反應(yīng)器當(dāng)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(yīng)過程，最終得到有機(jī)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(jìn)入流化床中，在外加壓力的條件下生成有機(jī)硅單體。

2.2 原始有機(jī)硅生產(chǎn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)

這種原始的有機(jī)硅的生產(chǎn)方法十分的簡單，容易控制，而且對反應(yīng)條件和環(huán)境要求不高。這種生產(chǎn)方式比較適合實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jī)器的損害程度、減少機(jī)器的壽命。

2.3 改良之后的有機(jī)硅生產(chǎn)方法

有機(jī)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(jī)硅的需求，就要加大有機(jī)硅的產(chǎn)量。最根本的方法就是改良有機(jī)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(dāng)中很常見，容易獲得。其次，銅粉本身呈現(xiàn)惰性，不會對化學(xué)反應(yīng)本身的性質(zhì)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(jī)硅的生產(chǎn)速度，增大有機(jī)硅的產(chǎn)量，滿足工業(yè)對有機(jī)硅的需求。

3 銅粉催化劑未來的進(jìn)展

最早將有機(jī)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(gè)多世紀(jì)，目前多個(gè)國家參與到了有機(jī)硅的生產(chǎn)大軍中，進(jìn)一步促進(jìn)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有機(jī)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(jī)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(jì)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(gè)重要的發(fā)展方向，還需要投入更多的精力進(jìn)行研究。相信在催化劑的幫助之下，會改良更多物質(zhì)的生產(chǎn)方法，增加物質(zhì)的產(chǎn)量，進(jìn)而能促進(jìn)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(jìn)銅粉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，能夠激勵(lì)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(jié)語

有機(jī)硅在我們的生活當(dāng)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(lǐng)域、醫(yī)療衛(wèi)生、高級外墻的涂料、農(nóng)業(yè)行業(yè)等眾多方面。加大對有機(jī)硅生產(chǎn)的研究，相信有機(jī)硅能被開發(fā)出更多的用途。

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