介孔材料負(fù)載納米金催化氧化醇直接制備甲酯.pdf

1、羧酸酯是重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于潤(rùn)滑油、樹(shù)脂、表面活性劑、聚羧酸減水劑、增塑劑、涂料、香料、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域。羧酸酯的制備方法通常采用醇/酚與酰化劑反應(yīng)、酯交換反應(yīng)、芳基鹵代烴與CO及醇的交叉偶聯(lián)反應(yīng)以及醛或醇氧化一步制備酯的反應(yīng)五種。其中醇一步催化氧化為酯的反應(yīng)，不僅步驟少、節(jié)省能源，而且原料來(lái)源廣泛、反應(yīng)條件溫和，過(guò)程綠色環(huán)保。近年來(lái)倍受科學(xué)家們的關(guān)注。金催化劑對(duì)實(shí)現(xiàn)高活性的醇氧化一步制備酯的反應(yīng)起著關(guān)鍵性作用，但是，在催化

2、反應(yīng)過(guò)程中納米金粒子容易集聚長(zhǎng)大，而導(dǎo)致活性降低。
　　為了解決上述問(wèn)題，本文選擇三維立方孔空穴結(jié)構(gòu)的S BA-16等為載體，經(jīng)過(guò)氨基化修飾后，以HAuCl4溶液為前驅(qū)鹽吸附、還原得到負(fù)載型納米金催化劑。通過(guò)N2物理吸附、X-射線粉末衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)和傅立葉紅外光譜(FT-IR)對(duì)Au/SBA-16催化劑進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定和組成分析。
　　以苯甲醇為底物、K2CO3為堿在甲醇溶劑中進(jìn)行醇氧化酯化反應(yīng)，結(jié)果表

3、明:催化劑的載體結(jié)構(gòu)和負(fù)載量對(duì)催化劑的活性都有影響。不同載體催化劑活性高低順序?yàn)?Au/SBA-16＞Au/硅膠＞Au/SBA-15。三種載體的催化劑活性隨催化劑金負(fù)載量的增加先升高，當(dāng)納米金的負(fù)載量在5-6wt％時(shí)催化劑活性達(dá)到最高，負(fù)載量繼續(xù)增加催化活性下降。各催化劑的TEM圖統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，催化活性最佳的三種催化劑金粒子的粒徑分布相似，以2-3nm大小的粒子為主。而低活性的Au/SBA-16(1wt％)粒徑大小以1-2nm為主。這說(shuō)

4、明金的負(fù)載量影響了納米金粒子的尺寸，從而進(jìn)一步影響了催化劑的催化活性。
　　所制備的納米Au/SBA-16(5wt％)有廣泛的底物適用性，能夠有效的催化氧化其他醇。在25℃和常壓條件下，催化肉桂醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)到99％，羧酸酯的選擇性為95％;在130℃和6atmO2的條件下，正己醇的轉(zhuǎn)化率為62％，羧酸酯的選擇性為99％。
　　以苯甲醇為底物對(duì)催化劑進(jìn)行循環(huán)性能研究，Au/SBA-16(5wt％)在循環(huán)8次后轉(zhuǎn)化率依然保持在8