Ag-Co摻雜介孔分子篩對苯乙烯氧化制備苯甲醛的催化性能研究.pdf

1、苯甲醛是精細(xì)化工生產(chǎn)中一種重要的有機中間體，廣泛應(yīng)用于化妝品、香料、食品和醫(yī)藥中間體等領(lǐng)域。目前工業(yè)和實驗室中多采用芐氯水解法、甲苯氣相氧化或苯甲醇液相氧化制備苯甲醛，但往往副產(chǎn)物多，選擇性低、產(chǎn)物難分、產(chǎn)品中含氯，因而限制了苯甲醛的應(yīng)用。近年來，以雙氧水為氧化劑，液相催化氧化苯乙烯制備苯甲醛，由于原料成本低、工藝流程簡單，實驗條件易操作，制備出的產(chǎn)品易分離，而且比起傳統(tǒng)工藝不含氯，因而備受研究者的廣泛關(guān)注，開發(fā)出高苯甲醛選擇性、高催化

2、活性的催化劑是制約該工藝發(fā)展的重要原因。純硅介孔分子篩具有大的比表面積，良好的長程有序性、較高的水熱穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就受到了研究者的廣泛關(guān)注，尤其是其在在選擇性催化等方面有誘人的應(yīng)用前景，是一種良好的催化劑載體。
　　本文通過水熱法制備出了三個不同系列的分子篩MCM-48、MCM-41和SBA-15。MCM-48和MCM-41是通過水熱法直接摻雜金屬Ag和Co，SBA-15是通過浸漬法摻雜金屬Ag和Co。通過XRD、N2

3、吸附-脫附和TEM等方法進(jìn)行表征，結(jié)果顯示，合成的分子篩都具備較大的比表面積，規(guī)則有序的孔道結(jié)構(gòu)和較窄的孔徑分布，并且金屬摻雜物的加入，致使其孔道結(jié)構(gòu)也發(fā)生了一定的變化，也呈現(xiàn)出一種規(guī)律：金屬負(fù)載量的越大，介孔分子篩的有序性變差，比表面變小，孔徑變大，這可能是由于金屬負(fù)載物的加入導(dǎo)致了分子篩部分孔道結(jié)構(gòu)發(fā)生坍塌造成的。
　　然后以合成的三個系列的介孔分子篩材料作為催化劑，分別考察了其在苯乙烯氧化反應(yīng)中的催化性能。以雙氧水為氧化劑，

4、丙酮為溶劑，考察了金屬摻雜量、催化劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、氧化劑比例和催化劑催化重復(fù)使用等因素對催化活性的影響，得出最優(yōu)的反應(yīng)結(jié)果以Ag-Co-MCM-48為催化劑：苯乙烯:雙氧水:丙酮=1:3:2催化劑0.01-Ag-Co-MCM-48用量為3wt％，應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間為7h苯乙烯的轉(zhuǎn)化率為47%，苯甲醛的選擇性為72.2%，苯甲醛的收率為34%；以Ag-Co-SBA-15為催化劑：苯乙烯:雙氧水:丙酮=1:3:2，催化劑0

5、.005-Ag-Co-SBA-15用量為3wt%，催化反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間為7h，苯乙烯的轉(zhuǎn)化率為22%，苯甲醛的產(chǎn)率為14%，苯甲醛的選擇性為64.5%；以Ag-Co-MCM-41為催化劑：苯乙烯：雙氧水:丙酮=1：3：2，催化劑0.01- Ag-Co-MCM-41用量為3wt%，反應(yīng)時間為7h，反應(yīng)溫度為70℃，苯乙烯轉(zhuǎn)化率為58.3%，苯甲醛轉(zhuǎn)產(chǎn)率為28.9%，苯甲醛選擇性為49.6%。并從反應(yīng)結(jié)果可以看出Ag-Co-SBA