H-ZSM-5負(fù)載鐵基催化劑的制備及其在苯酚羥基化中的應(yīng)用.pdf

1、苯二酚是重要的有機(jī)化工中間體。鄰苯二酚主要用于農(nóng)藥、香料和醫(yī)藥行業(yè),也可用作電鍍槽添加劑、抗氧化劑等特種化學(xué)品以及合成酚醛樹(shù)脂的原料。對(duì)苯二酚主要用于感光材料、橡膠工業(yè)和染料行業(yè),還可作為某些樹(shù)脂或橡膠單體貯運(yùn)過(guò)程的阻聚劑、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料特別是含四乙基鉛燃料的膠質(zhì)抑制劑以及石油抗凝劑及氮肥工業(yè)的催化脫硫劑等。
　　苯酚過(guò)氧化氫羥基化工藝是一種“綠色工藝”,也是目前最具前景的苯二酚生產(chǎn)工藝。本文首先分別以氫氧化鈉和尿素為沉淀劑,以H-Z

2、SM-5為載體制備了負(fù)載型氧化鐵催化劑,并分別對(duì)這兩種制備方法的工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化,考察了它們?cè)诒椒恿u基化反應(yīng)中的作用。結(jié)果表明,以氫氧化鈉為沉淀劑所制備的催化劑催化效果優(yōu)于以尿素為沉淀劑的均勻沉淀法所制備的催化劑。
　　為了提高苯酚轉(zhuǎn)化率和苯二酚選擇性,以氫氧化鈉為沉淀劑,以H-ZSM-5為載體制備了負(fù)載型二元過(guò)渡金屬氧化物催化劑,其中負(fù)載型鐵-鈷二元氧化物催化劑的催化效果最好,催化苯酚羥基化的活性和選擇性都有明顯提高。比較了未

3、負(fù)載的過(guò)渡金屬氧化物與H-ZSM-5負(fù)載的過(guò)渡金屬氧化物在苯酚羥基化反應(yīng)中的催化效果。結(jié)果表明,H-ZSM-5負(fù)載的過(guò)渡金屬氧化物的催化效果明顯優(yōu)于未負(fù)載的過(guò)渡金屬氧化物。在反應(yīng)溫度60oC,苯酚/過(guò)氧化氫摩爾比為1.25,催化劑/苯酚質(zhì)量比為0.05,溶劑水和苯酚的質(zhì)量比為3,反應(yīng)時(shí)間1h的條件下,H-ZSM-5負(fù)載鐵-鈷混合氧化物作催化劑,苯酚轉(zhuǎn)化率為51.82％,苯二酚選擇性為92.47%,過(guò)氧化氫有效利用率為59.90%。