負(fù)載型雜多酸鹽的制備及其在環(huán)己烷氧化反應(yīng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、飽和烷烴的選擇氧化具有十分重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。由于C-H鍵的鍵能大,極性小,所以活化困難,反應(yīng)活性低;此外,產(chǎn)物比原料更活潑,很容易發(fā)生過(guò)度氧化,生成二氧化碳和水等副產(chǎn)物。因此,尋找有效的烷烴選擇氧化體系,是一個(gè)非常有意義和具有挑戰(zhàn)性的難題。本論文文旨在液相條件下,以H2O2為氧化劑,開(kāi)發(fā)對(duì)環(huán)己烷選擇氧化的負(fù)載型雜多酸催化劑體系。雜多酸以其催化活性高、選擇性好、反應(yīng)條件溫和及不腐蝕設(shè)備等優(yōu)點(diǎn),是兼具酸性和氧化還原性的固體雙功能催化

2、劑,其酸性和氧化還原性可在分子或原子水平上進(jìn)行調(diào)節(jié),因此一直是催化和材料化學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。但由于雜多酸的比表面積小,同時(shí)又由于其良好的水溶性直接影響到在某些反應(yīng)中的回收分離問(wèn)題,因此在用作固體催化劑時(shí)需要將其負(fù)載化,以增大比表面積,提高催化活性的穩(wěn)定性,使活性組分得到充分利用。
　　 本文采用超聲波浸漬法制備了系列負(fù)載型Dawson鈷取代磷鉬釩雜多酸鹽,用傅里葉變換紅外光譜、X射線衍射、比表面積測(cè)定等方法對(duì)催化劑進(jìn)行了表征,并

3、將其用于催化環(huán)己烷選擇氧化制備環(huán)己醇與環(huán)己酮的反應(yīng)中?？疾炝蒜捄?、鹽酸濃度、載體類型、負(fù)載方式、負(fù)載量和反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)活性的影響。結(jié)果表明,3mol/l鹽酸處理的硅膠在超聲波浸漬條件下,催化劑35％CoH7P2Mo15V3O62/SiO2有較好活性。在溫度75℃、環(huán)己烷用量0.1mol、35％CoH7P2Mo15V3O62/SiO20.3g、反應(yīng)時(shí)間10h、w(H2O2)=50％的過(guò)氧化氫用量13.6g(0.2mol)時(shí)環(huán)己烷的轉(zhuǎn)化率

4、達(dá)到56.22％,環(huán)己醇和環(huán)己酮(簡(jiǎn)稱KA油)總收率達(dá)到17.19％。以硅烷化凹凸棒粘土為載體,采用滿孔浸漬法制備了負(fù)載型雜多酸鹽催化劑,通過(guò)X射線衍射、比表面積測(cè)定、傅里葉變換紅外光譜等手段對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。分別考察了載體類型、負(fù)載量、反應(yīng)條件及循環(huán)使用次數(shù)等因素對(duì)環(huán)己烷氧化反應(yīng)的影響。結(jié)果表明,硅烷化凹凸棒粘土負(fù)載型雜多酸鹽CoH7P2Mo15V3O62能顯著提高環(huán)己烷氧化能力;催化劑回收烘干后可直接重復(fù)利用,催化活性沒(méi)有明顯降低