VPO催化的苯和苯乙烯選擇性氧化反應(yīng)研究.pdf

1、烴類的選擇性氧化是合理利用石油資源，提升化工原料價值的有效方法，全球生產(chǎn)的主要化學(xué)產(chǎn)品中有一半以上和選擇性氧化過程有關(guān)。苯環(huán)上C-H鍵的活化及氧化是合成化學(xué)中最難解決的問題之一;烯烴的選擇性氧化比氧化苯環(huán)的C-H鍵容易，但是現(xiàn)有的烯烴氧化工藝都存在著耗能高、環(huán)境污染等問題?；谝陨险J(rèn)識，我們在查閱了大量文獻(xiàn)后，以H2O2作為綠色氧化劑探究釩磷氧催化劑(VPO)上苯和苯乙烯的選擇性氧化反應(yīng)，取得了一定的研究成果。本論文探討了金屬助劑、載體

2、、反應(yīng)條件等對兩類氧化反應(yīng)的影響，對反應(yīng)機理、催化劑的表征、VPO催化劑的工業(yè)應(yīng)用前景做了重點考察。本論文主要研究內(nèi)容有:
　　 (1)無修飾VPO催化劑、改性VPO催化劑、負(fù)載型VPO催化劑的制備及表征。采用有機相，金屬助劑和載體在還原過程中與釩源一同加入的方法，制備出Fe、Co、Ni、Mn、W、Cu、Zn等金屬修飾的改性VPO和MCM-41、ZSM-5、γ-Al2O3、TiO2負(fù)載的VPO催化劑。對催化劑進(jìn)行XRD、SEM、

3、FT-IR表征并探索催化機理。
　　 (2)苯氧化實驗。以改性VPO為催化劑，篩選出對苯氧化實驗反應(yīng)性能優(yōu)秀的Mn-VPO，以Mn-VPO為催化劑對反應(yīng)時間、溫度、H2O2的量、H2O2滴加方式、催化劑的量、溶劑等因素進(jìn)行優(yōu)化;在最優(yōu)條件下，研究負(fù)載型VPO催化劑在固定床反應(yīng)中的催化性能;為了防止V活性組分的流失，制備和研究含V分子篩催化劑的催化性能;在Mn-VPO催化劑用量為5％，n(苯)∶n(H2O2)=1∶2，乙腈做溶劑6

4、0℃反應(yīng)2h的最優(yōu)條件下，得到苯轉(zhuǎn)化率15.7％，苯酚選擇性97％的催化效果。
　　 (3)苯乙烯氧化實驗。以改性VPO為催化劑，篩選出對苯乙烯氧化實驗反應(yīng)性能優(yōu)秀的Ni-VPO，以Ni-VPO為催化劑對反應(yīng)時間、溫度、H2O2的量、H2O2滴加方式、催化劑的量、溶劑等因素進(jìn)行優(yōu)化;在最優(yōu)條件下，研究負(fù)載型VPO催化劑在苯乙烯氧化反應(yīng)中的催化性能;在催化劑15wt％Ni-VPO/TiO2用量為5％，n（苯乙烯）∶n(H2O2)=