釩基催化劑在苯羥基化反應(yīng)中的應(yīng)用.pdf

1、苯酚是重要的化工中間產(chǎn)物，主要用于樹脂、纖維和醫(yī)藥領(lǐng)域。近年來，尋求溫和環(huán)保的苯酚生產(chǎn)方式是催化領(lǐng)域的一大熱門。因此，苯直接催化氧化制取苯酚的方法一直備受關(guān)注。本課題主要研究以金屬釩為活性中心，充分利用水熱合成方法的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)催化劑的催化性能，提高催化劑的穩(wěn)定性，尋求最優(yōu)反應(yīng)條件，得到較高的苯的轉(zhuǎn)化率和苯酚選擇性。具體研究工作如下:
　　(1)研究了以VO(acac)2為前驅(qū)體，以葡萄糖為碳源通過水熱合成方法制備的新型催化劑VxO

2、y@C，并對該催化劑進(jìn)行XRD、FT-IR、SEM、TEM、BET、EPR、DR UV-vis等一系列表征。釩氧化物（多為四價釩和五價釩）與碳形成復(fù)合體催化劑VxOy@C，是直徑為2μm～10μm的碳微球結(jié)構(gòu)，且其比表面積、孔徑和孔體積均很小。該催化劑催化苯羥基化反應(yīng)，以冰醋酸為溶劑，采用分子氧為氧源，多相催化氧化制取苯酚，對制備條件如:前驅(qū)體加入量、水熱合成溫度、水熱合成時間進(jìn)行了考察并對反應(yīng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。同時在最優(yōu)制備條件和最優(yōu)反

3、應(yīng)條件下，對比了采用不同前驅(qū)體制備的VxOy@C催化劑的催化性能。以NH4VO3為前驅(qū)體的VxOy@C催化劑（所含釩物種多為四價釩和五價釩），表現(xiàn)為不規(guī)則顆粒狀結(jié)構(gòu)。該催化劑催化該反應(yīng)時雖然表現(xiàn)出較好的活性，但催化劑重復(fù)性能不佳。以VO(acac)2為前驅(qū)體的VxOy@C催化劑催化該反應(yīng)不僅具有較好的催化活性，而且重復(fù)使用兩次后其催化活性依然穩(wěn)定。
　　(2)研究了用葡萄糖通過水熱碳化包裹在溶膠凝膠法制備的V/SiO2催化劑表面，

4、然后在氫氣氣氛下熱處理的方法制備出的C/V/SiO2催化劑，并采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、BET、EPR、DR UV-vis等一系列表征對催化劑的形貌特征、表面物理性質(zhì)及金屬釩的價態(tài)進(jìn)行探究。經(jīng)葡萄糖碳化包裹后的C/V/SiO2催化劑中釩的價態(tài)多為四價釩氧化物。因其外部無規(guī)則包裹直徑為20 nm～50 nm的碳棒結(jié)構(gòu)，故其比表面積小于V/SiO2催化劑，但其孔徑和孔體積均略大于V/SiO2催化劑。該催化劑在以冰醋酸為溶劑，分