尖晶石負(fù)載納米金催化醇類液相需氧氧化反應(yīng)研究.pdf

1、能源和環(huán)境問(wèn)題日益成為制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，因此，綠色化學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代化學(xué)發(fā)展的基本要求。液相醇類選擇氧化制醛酮反應(yīng)是重要的一類有機(jī)化學(xué)反應(yīng)，也是污染最嚴(yán)重的反應(yīng)之一，迫切需要采用清潔的催化氧化技術(shù)來(lái)代替使用有毒、昂貴的金屬氧化物的傳統(tǒng)化學(xué)計(jì)量氧化過(guò)程。發(fā)展以清潔、價(jià)廉易得的分子氧為氧化劑的多相催化氧化是實(shí)現(xiàn)醇類綠色氧化的重要途徑。
　　負(fù)載型納米金催化劑在醇類的需氧氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出很高的催化活性和選擇性，研究發(fā)現(xiàn)納米金和載體

2、之間的相互作用是影響其活性的重要因素。因此，利用載體的協(xié)同催化效應(yīng)來(lái)提高納米金催化劑的活性是研究的重點(diǎn)方向。本論文在對(duì)金催化醇類氧化研究進(jìn)展進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，提出了以用于乙醇?xì)庀嘌趸腁u/MgCuCr2O4協(xié)同催化劑作為研究的切入點(diǎn)，考察含不同過(guò)渡金屬的尖晶石負(fù)載納米金催化醇類液相氧化的反應(yīng)性能，具體研究結(jié)果如下：
　　1.通過(guò)共沉淀-焙燒法合成了MCr2O4和MFe2O4(M=Mg，Co，Ni，Cu，Zn)兩個(gè)不同系列的尖

3、晶石載體，并利用尿素均勻沉積沉淀法制備了負(fù)載納米金催化劑，對(duì)催化劑進(jìn)行了XRD、UV-Vis、N2物理吸附、原子吸收光譜、SEM、TEM和XPS等系統(tǒng)的表征，發(fā)現(xiàn)載體對(duì)納米金顆粒的分散度影響不大，金顆粒尺寸均在2-4 nm。
　　2.將Au/MCr2O4催化劑用于苯甲醇液相氧化反應(yīng)，在不添加堿助劑的條件下，Au/MgCuCr2O4催化劑表現(xiàn)出更高的催化活性；在堿助劑存在條件下，Au/MgCoCr2O4催化劑具有最高的催化活性。這表

4、明存在Au-Cu和Au-Co兩種不同的協(xié)同催化作用，Cu有助于活化O2，而Co有利于醇的α-C-H鍵的斷裂。
　　3.在無(wú)堿助劑時(shí)，Au/MFe2O4催化劑表現(xiàn)出與Au/MCr2O4催化劑類似的規(guī)律性，但添加堿助劑后Au/MFe2O4的催化活性明顯高于Au/MCr2O4催化劑，其中Au/CoFe2O4具有最高的催化活性。這表明除Au-Co協(xié)同作用以外，Au-Fe之間也存在一定的協(xié)同作用。在此基礎(chǔ)上對(duì)Au/CoFe2O4催化劑進(jìn)行了