鎂鋁水滑石固載氧化劑用于醇的液相氧化.pdf

1、由醇氧化至醛或酮是非常重要的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，在大規(guī)模化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及精細(xì)化工品的生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的氧化方法多采用高錳酸鉀、重鉻酸鉀、二氧化錳等強(qiáng)氧化劑，由于這些氧化劑自身的毒性以及不能回收重復(fù)利用等弊端，對(duì)環(huán)境造成了很大的危害。人們希望以氧氣或空氣等清潔氧化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)醇類的液相催化氧化，但面臨的挑戰(zhàn)是如何控制氧分子的反應(yīng)活性，這也是工業(yè)上至今仍不得不使用化學(xué)試劑氧化的重要原因。因此人們的研究重點(diǎn)都是設(shè)計(jì)有效的催化劑來(lái)提高分子氧的

2、反應(yīng)活性和選擇性，以使需氧氧化反應(yīng)能在溫和條件下進(jìn)行。 論文重點(diǎn)圍繞醇類的液相需氧氧化反應(yīng)，以固體催化劑為研究對(duì)象，制備了以水滑石固載氧化劑為活性組分的催化劑體系，通過(guò)表征和醇氧化反應(yīng)體系考察了其結(jié)構(gòu)和催化氧化性能。此外還考察了非貴金屬催化劑Co(OH)2及其焙燒產(chǎn)物對(duì)醇的液相催化氧化性能。 以鎂鋁比為3：1的水滑石(HT)為載體，以高錳酸根(MnO4)和重鉻酸根(Cr2O72)為活性組分對(duì)水滑石進(jìn)行陰離子層改性，制備了

3、系列催化劑。其中，HT-MnO4-和ItT-Cr2O72-在醇類的液相需氧氧化反應(yīng)中均表現(xiàn)出優(yōu)異的催化氧化性能，可以在溫和條件下實(shí)現(xiàn)部分醇類化合物的高選擇性氧化，研究發(fā)現(xiàn)HT-MnO4-和HT-Cr2O72-在醇氧化反應(yīng)中扮演著催化和氧化的雙重作用。相比其他液固相反應(yīng)，HT-MnO4-和HT-Cr2O72-在反應(yīng)中均表現(xiàn)出較高的活性轉(zhuǎn)化數(shù)(TON)。隨后又以高碘酸根(IO4)為活性組分對(duì)上述水滑石材料進(jìn)行陰離子層改性，并考察其醇氧化性能

4、，結(jié)果表明，HT-IO4在110℃的較高溫度下實(shí)現(xiàn)了部分芳香醇的氧化，但轉(zhuǎn)化率不高。 非貴金屬方面，制備了Co(OH)2固體粉末，將Co(OH)2粉末在不同溫度下焙燒，并用于催化苯甲醇的氧化反應(yīng)；結(jié)果顯示，300℃焙燒得到的鈷氧化物在苯甲醇的液相氧化反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化氧化性能。 采用XRD、XPS、AAS等手段對(duì)所合成的水滑石及其固載產(chǎn)物的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明所合成的幾種水滑石均具有水滑石特有的層狀衍射特征