介孔磷酸鋯的合成及其催化氧化性能的研究.pdf

1、介孔磷酸鹽材料作為選擇性氧化催化劑具有良好的應用前景。特別是，其較大尺寸的孔道，可以催化大分子底物的反應。前期的研究工作發(fā)現(xiàn)，介孔磷酸鎳NiPOs、介孔磷酸鐵FePO、介孔磷酸鎂MgPO等是一類大分子烯烴選擇性氧化的高效催化劑。因此，本文首先嘗試合成了摻雜金屬元素的介孔M-FePO(M=Li，Cu，Mg，Ni，Zn)和非金屬元素的介孔Si-FePO樣品，并以環(huán)己烯環(huán)氧化為探針反應，對其催化性能進行了評價。其次，采用自組裝法合成了介孔磷酸

2、鋯(ZrPO)材料，研究了合成條件、原料配比和處理溫度對介孔ZrPO結構及其環(huán)己烯環(huán)氧化反應催化性能的影響。并且以介孔NiPO-2、FePO和MgPO為參比，對介孔ZrPO在不同體系中催化大分子反應物的催化氧化能力進行了評價。實驗結果表明:
　　(1)將Li、Ni、Mg引入到介孔FePO骨架結構中后，樣品的催化性能沒有明顯的影響;而當Cu、Zn進入介孔FePO骨架后，環(huán)己烯的轉化率和環(huán)氧化路徑總選擇性均明顯下降，并且水解趨勢明顯增

3、大。隨著Si引入量的增加，介孔Si-FePO樣品的衍射峰強度明顯減弱，環(huán)己烯的轉化率和主產(chǎn)物環(huán)氧環(huán)己烷選擇性逐漸降低，水解產(chǎn)物二醇的選擇性上升。
　　(2)采用溶膠-凝膠技術，以無機鋯源和磷源與表面活性劑自組裝的方法合成了meso-ZrPO，其結構具有層狀對稱性特征。在溫度為110℃，堿度為3.8，原料配比為0.8CTAB∶0.6Zr(NO3)4∶1.0H3PO4∶220H2O時合成的介孔ZrPO樣品骨架縮聚程度較高，環(huán)己烯轉化率

4、和主產(chǎn)物環(huán)氧環(huán)烷選擇性分別可達39.54％和95.53％;其催化環(huán)己烯反應的性能隨著熱處理溫度的升高而逐漸降低，當處理溫度為100℃時，催化性能最好。
　　(3)以介孔NiPO-2、FePO、MgPO為參比，在不同反應體系條件下，對介孔ZrPO催化不同尺寸的烯烴環(huán)氧化的能力進行了評價。在25 ml耐壓管反應體系中，介孔磷酸鋯表現(xiàn)出良好的催化性能，對不同尺寸底物的催化能力和目標環(huán)氧化物的選擇性都高于參比樣品;在50 ml三口玻璃瓶反