激光促進異丁烷選擇氧化表面反應規(guī)律的研究.pdf

1、烷烴的選擇氧化是催化反應中的一大類,但其反應復雜,選擇性較低.激光促進表面催化技術是實現(xiàn)高選擇性化學反應的重要方法.將這一技術應用于異丁烷選擇氧化制取甲基丙烯醛和甲基丙烯酸,在合成化學中具有重大意義.該論文著重研究了:用沉淀或共沉淀法制備了氧化物(MoO<,3>、V-Mo-O、Fe-Mo-O和Bi-Mo-O)和磷酸鹽(BiPO<,4>、Pb<,3>(PO<,4>)<,2>、5﹪Li<,3>PO<,4>.Pb<,3>(PO<,4>)<,2

2、>和5﹪Li<,3>PO<,4>.BiPO<,4>)作為激光促進表面反應用的固體材料.運用紅外光譜、X-射線衍射和程序升溫還原技術表片了它們的表面組成、結構和氧活潑性.用化學吸附-IR和化學吸附-TPD技術研究了異丁烷和異丁烯在固體材料表面上的吸附性能.在上述固體材料上,采用固體表面鍵激發(fā)模式研究了激光促進異丁烷選擇氧化表面反應性能.促進異丁烷選擇氧化表面反應機理為:激光選擇性激發(fā)固體材料表面Mo=O鍵或P=O鍵,使其氧得到活化.異丁烷

3、反應中間產(chǎn)物異丁烯在固體表面Lewis堿位上競爭吸附能力的差異和固體材料表面晶格氧的活潑性差異是影響異丁烷選擇氧化反應產(chǎn)物選擇性的主要因素.激光促進表面反應過程中的光能利用率(用異丁烷的轉化率表征)與固體材料表面結構基元的振動結構基元的振動結構和異丁烷在材料表面的吸附量密切相關.該項激光促進異丁烷選擇氧化合物的研究,甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的選擇性超過了90﹪,為烷烴的選擇氧化官能化開辟了新途徑.所得出了有關激光促進表面化學反應的基本規(guī)律