在固定床上負(fù)載金屬卟啉催化氧化環(huán)己烷反應(yīng)的研究.pdf

1、酶是一種生物催化劑,它具有良好的催化活性和選擇專一性,因此,在全球變暖的形勢(shì)下,研究和開(kāi)發(fā)具有酶催化特性的仿生催化劑具有重要的社會(huì)價(jià)值和意義。金屬卟啉是研究較多的一類仿生催化劑,目前主要應(yīng)用于烷烴的活化氧化反應(yīng)中。但是,在均相反應(yīng)體系中,金屬卟啉存在自氧化、二聚和無(wú)法回收等問(wèn)題,而且,釜式反應(yīng)大多工藝復(fù)雜,不易于反應(yīng)條件的控制。因此,將均相催化劑多相化,并應(yīng)用于固定床反應(yīng)體系中,不僅有利于克服金屬卟啉催化劑的穩(wěn)定性差和無(wú)法回收等問(wèn)題,而

2、且工藝簡(jiǎn)單,可以連續(xù)生產(chǎn)。
　　 在本論文中,考察了載體和制備方法對(duì)金屬卟啉催化劑催化性能的影響,還考察了不同的類型催化劑在空氣催化氧化環(huán)己烷反應(yīng)中的催化性能,進(jìn)而篩選出具有最高催化性能的金屬卟啉催化劑,并優(yōu)化了反應(yīng)條件,最后初步探討了反應(yīng)機(jī)理。主要的內(nèi)容如下:
　　 1.分別考察了小釜取樣離線檢測(cè)和在線實(shí)時(shí)分析等檢測(cè)方法,最終確立了以氯苯為內(nèi)標(biāo)物的實(shí)時(shí)在線分析方法。
　　 2.制備了負(fù)載化金屬卟啉、氧化物、和改

3、性分子篩等催化劑,考察了它們對(duì)環(huán)己烷氣相氧化反應(yīng)的影響,篩選出催化性能較優(yōu)的催化劑,即TPPCo/13X催化劑。各種催化劑的催化活性順序?yàn)?負(fù)載的四苯基金屬卟啉>改性13X分子篩>金屬氧化物。
　　 3.考察了催化劑的使用壽命。在優(yōu)化的條件下連續(xù)反應(yīng)20 h,環(huán)己烷的轉(zhuǎn)化率從18.2％降到16.1％,醇酮和環(huán)己烯的選擇性變化不大,醇酮選擇性保持在3～4％左右,環(huán)己烯的選擇性在5％左右波動(dòng),戊醛的選擇性有個(gè)先減少后增加的過(guò)程,從剛