改性分子篩對(duì)甲苯選擇性催化氧化合成苯甲醛的研究.pdf

1、本文我們采用不同濃度的NaOH（0.1mol/L-0.4mol/L）溶液處理HZSM-5分子篩，再應(yīng)用浸漬法制備了工藝簡(jiǎn)單，安全無(wú)毒的Fe2O3負(fù)載堿處理HZSM-5分子篩。應(yīng)用SEM、XRD、NH3-TPD和N2-吸附脫附技術(shù)等測(cè)試技術(shù)對(duì)改性分子篩進(jìn)行了表征，確定了改性分子篩的表面形貌、組成及結(jié)構(gòu)。用NH3-程序升溫脫附測(cè)定了所制備材料的表面酸強(qiáng)度。
　　用H2O2做氧化劑，考察了不同濃度堿液處理的HZSM-5-x分子篩對(duì)于甲苯

2、液相催化氧化合成苯甲醛的作用效果，探討了催化劑的不同制備條件下改性分子篩酸性的強(qiáng)弱、比表面積及硅鋁比的變化對(duì)甲苯轉(zhuǎn)化率與苯甲醛選擇性的影響。經(jīng)過(guò)多組實(shí)驗(yàn)探究我們得出中等強(qiáng)度酸位的催化劑可以提高甲苯的轉(zhuǎn)化率。同樣，又重點(diǎn)考察了堿處理分子篩負(fù)載Fe2O3催化劑的催化活性，以及負(fù)載Fe2O3后催化劑表面的酸堿性的變化對(duì)甲苯轉(zhuǎn)化率與苯甲醛選擇性的影響。我們發(fā)現(xiàn)與不同濃度堿處理HZSM-5-x催化劑對(duì)比，催化劑負(fù)載鐵后，雖然甲苯的轉(zhuǎn)化率有所下降，

3、但是苯甲醛的選擇性得到了提高。通過(guò)對(duì)產(chǎn)物選擇性的分析表明，苯甲醛的選擇性的提高與副產(chǎn)物中芐醇和苯酚選擇性明顯減少有關(guān)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是鐵元素促進(jìn)了芐醇轉(zhuǎn)化為苯甲醛，以及抑制了甲苯氧化為苯酚。
　　同時(shí)，確定了改性分子篩催化劑的最佳制備條件為：分子篩HZSM-5在550℃的馬弗爐中焙燒6h，0.2mol/L的NaOH溶液中，在80℃的水浴中攪拌2h，抽濾洗滌得到的白色固體粉末在120℃下烘干12h制得HZSM-5-0.2；然

4、后，在0.5mol/L的Fe(NO)3·9H2O-無(wú)水乙醇溶液中浸漬、過(guò)濾、灼燒，得到負(fù)載型催化劑Fe2O3/HZSM-5-0.2。
　　考察了催化劑Fe2O3/HZSM-5-0.2對(duì)甲苯催化氧化合成苯甲醛反應(yīng)的反應(yīng)條件對(duì)催化性能的影響。優(yōu)化了催化反應(yīng)的最佳工藝條件為：反應(yīng)溫度為90℃，甲苯與雙氧水的摩爾比為1：3，反應(yīng)時(shí)間為4h，催化劑用量為0.4g。在此最佳條件下，甲苯的轉(zhuǎn)化率為9.95％，苯甲醛選擇性為66.8%。又分別對(duì)不