活性二氧化錳的制備及其選擇性氧化性能的研究.pdf

1、二氧化錳已經(jīng)被證明是一種對多種有機物具有良好氧化活性的氧化劑，由于其低毒、價廉、容易制備、很好的經(jīng)濟效益及制備時很少的污染物和副產(chǎn)品使其在有機合成上極具吸引力，在很多反應中作為一種溫和的氧化劑，選擇性非常理想，在化工、環(huán)保等多方面均有著廣泛的應用。而通過不同方式制備、活化的二氧化錳由于其結(jié)構(gòu)、晶型、比表面積等方面不同使相應的二氧化錳材料氧化活性也存在或大或小的差異。因此，對活性二氧化錳的研究具有重要的理論意義和應用價值。
　　

2、本論文中，我們通過不同的方式制備了二氧化錳，并用其氧化不飽和醇，對其氧化性能進行了深入的研究，具體內(nèi)容如下：
　　 (1)以電解二氧化錳為原料對其進行熱處理、微波處理、摻雜無機鹽、酸處理，經(jīng)處理后的樣品與苯甲醇進行反應探討氧化活性變化，發(fā)現(xiàn)通過相對低溫熱處理后，二氧化錳的氧化活性有少量的提高，但當溫度大于200℃后，其氧化活性隨著溫度的升高逐漸降低；微波熱處理具有加熱速度快、均勻、時間短等特點，因此，選用微波加熱的方式對電解二氧

3、化錳進行熱處理，發(fā)現(xiàn)不同微波條件下處理后的樣品活性不同，當微波火力調(diào)為P-H1熱處理2min后，二氧化錳的活性最好，較未處理前有明顯改善；摻雜無機鹽低溫固相熱處理則抑制其氧化活性；而電解二氧化錳于2mol/LHNO3中80℃酸化6h后氧化活性有一定程度的提高。此外，我們還對電解二氧化錳選擇性氧化苯甲醇這個反應進行了研究，在選定的條件下，苯甲醇的轉(zhuǎn)化率為57％，苯甲醛的選擇性可達99％。
　　 (2)以不同底物水熱反應制備了二氧化

4、錳，并用制備的二氧化錳與苯甲醇反應表征其相對氧化活性，通過研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有底物于不同溫度下水熱反應制備的二氧化錳材料氧化活性均不高，而相對而言，低溫水熱制備的二氧化錳氧化活性較強。120℃水熱反應制備的樣品氧化活性相對最高。體系酸度對制備二氧化錳氧化活性影響不大。我們選MnSO4與高錳酸鉀為底物在160℃下水熱反應制備的二氧化錳與苯甲醇反應，探討了各種因素對反應的影響，在優(yōu)化的反應條件下，苯甲醇轉(zhuǎn)化率可達44％，苯甲醛選擇性達100％

5、。
　　 (3)以不同底物低溫液相氧化還原法制備了一系列二氧化錳，并且探討了液相摻雜無機鹽對二氧化錳氧化活性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)以KMnO4和Mn(NO3)2為底物低溫液相反應制得的二氧化錳氧化活性最高。我們選取以KMnO4和Mn(NO3)2為底物制備的二氧化錳為氧化劑與苯甲醇進行反應，并探討了各種因素對這個反應的影響，在優(yōu)化反應條件下，苯甲醇轉(zhuǎn)化率可達93％，苯甲醛的選擇性可達100％。而摻雜無機鹽液相氧化還原反應制備的二氧化錳氧