分子篩催化劑催化幾種典型芳烴的羥基化反應研究.pdf

1、傳統(tǒng)制備酚的工藝方法存在很多不足之處,近年來,采用芳烴一步羥基化法制備酚的研究得到深入發(fā)展。其中,以H2O2作為高效清潔的綠色氧化劑,結合分子篩催化劑廣泛應用于氧化反應。本課題使用H2O2為氧化劑,分子篩為催化劑,一步羥基化典型芳烴制備相應酚。論文改進了幾種分子篩催化劑的制備方法,并使用制備的分子篩催化芳烴的羥基化反應,比較了催化活性,優(yōu)化了工藝條件。
　　 在室溫下,制備了具有良好六方介孔結構的HMS,MCM-41兩種類型的分

2、子篩。其中HMS介孔分子篩的比表面積為697.3m2/g,孔體積為0.18cm3/g,孔徑為3.59nm。MCM-41的比表面積為1020.4m2/g,孔體積為0.88cm3/g,孔徑為2.66nm。對這兩種材料進行金屬改性,制備出含鐵、銅的六方晶形分子篩Fe-HMS、Cu-HMS、Fe-MCM-41、Cu-MCM-41。采用X射線衍射分析、紅外分析、N2吸附-脫附分析研究了材料的結構和性能。其中Fe-HMS的比表面積為560.4m2/

3、g,孔體積為0.62cm3/g,孔徑為3.36nm。Cu-HMS的比表面積為565.7m2/g,孔體積為0.84cm3/g,孔徑為3.68nm。Fe-MCM-41的比表面積為929.3m2/g,孔體積為0.72cm3/g,孔徑為4.3nm,Cu-MCM-41的比表面積為1063.2m2/g,孔體積為0.81cm3/g,孔徑為2.23nm。制備過程中無需使用自壓釜,在常溫常壓下晶化,簡化了工藝條件。
　　 使用已制備的4種改性催化

4、劑對苯、苯酚、甲苯進行羥基化反應,比較催化活性,優(yōu)化反應條件。在苯羥基化反應中,Cu-MCM-41的催化效果最明顯,在80℃下選用乙腈作溶劑反應4h,苯的轉化率可達51.8％,酚的收率為30.9%;用Fe-MCM-41催化時,苯100%選擇性生成苯酚,而轉化率僅為13.9%。在苯酚的羥基化反應中,Fe-MCM-41催化效果最好,以水為溶劑60℃下反應1h,苯酚的轉化率達到58.3%,鄰苯二酚、對苯二酚的收率為56.5%。對不同催化劑催化