论文摘要
甲苯氧化反应的产物苯甲醛是重要的有机合成中间体。与气相氧化法相比,甲苯液相氧化法反应条件温和清洁,且易于工业化,寻找合适的催化剂是目前的研究方向,用于甲苯选择性氧化反应的催化剂种类很多,其中最常用的是钒基催化剂。本论文设计并制备了一系列复合及负载型催化剂,优化了反应条件,考察了催化剂的反应性能,并对反应机理进行了初步探讨。主要内容如下：（1）研究了过渡金属盐催化剂对甲苯的液相选择性氧化反应的催化性能。制备了一系列的M-VPO复合催化剂,用固体紫外、X-射线衍射、扫描电镜对催化剂的结构进行了表征。考察了不同的VPO复合催化剂对甲苯液相氧化反应的催化性能。（2）以Co-VPO为催化剂,对常压下甲苯液相H202选择氧化制备苯甲醛的反应进行了研究。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、H202用量、溶剂用量等因素对反应的影响。结果表明：在单金属M-VPO系复合催化剂中,Co-VPO在甲苯液相氧化反应中表现出优良的催化性能,在催化剂用量为0.4 g,助催化剂NaBr用量为0.2 g,反应温度为90℃,反应时间为4h, H2O2用量为12 mL,溶剂用量为15 mL的条件下,甲苯的转化率可达19.8%,苯甲醛的选择性为60.4%。采用正交试验设计法对反应条件进行了优化。（3）制备了一系列的M1-M2-VPO复合催化剂,并考察了其对甲苯液相选择性氧化反应的催化性能,结果表明,当以Fe-Co-VPO为催化剂,甲苯的转化率为22.3%,此时苯甲醛的选择性为71.5%。（4）制备并考察了负载型金属氧化物催化剂催化的甲苯液相氧化反应。结果表明,负载型金属氧化物催化剂对甲苯液相氧化反应的催化性能较差。（5）甲苯液相氧化反应是自由基机理,包括链引发、链增长、链终止。以Co-VPO为催化剂,Co3+离子可加速反应体系中过氧化氢物的分解,加速自由基的产生,有效地缩短了反应的诱导期。
论文目录
摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 苯甲醛的主要性质和用途1.1.1 苯甲醛的物理性质1.1.2 苯甲醛的化学性质1.1.3 苯甲醛的用途1.2 甲苯氧化法制苯甲醛的研究进展1.2.1 甲苯氯化水解法制苯甲醛1.2.2 甲苯气相氧化法制苯甲醛的研究进展1.2.3 甲苯液相氧化法制苯甲醛的研究进展1.2.4 甲苯间接电化学氧化法制苯甲醛的研究进展1.3 本课题提出的意义和研究内容第二章 M-VPO复合催化剂催化的甲苯液相氧化反应2.1 前言2.2 实验部分2.2.1 试剂与仪器2.2.2 催化剂制备2.2.3 催化剂表征2.2.4 催化反应2.2.5 产物分析方法2.3 结果与讨论2.3.1 过渡金属盐催化的甲苯氧化反应性能2.3.2 M-VPO单金属复合催化剂对甲苯氧化反应的影响2.3.3 Co-VPO为催化剂的单因素实验2.3.4 Co-VPO为催化剂的正交设计实验2.3.5 催化剂表征2.4 小结1-M2-VPO复合催化剂催化的甲苯液相氧化反应'>第三章 M1-M2-VPO复合催化剂催化的甲苯液相氧化反应3.1 前言3.2 实验部分3.2.1 试剂与仪器3.2.2 催化剂制备3.2.3 催化反应3.2.4 产物分析方法3.3 结果与讨论3.3.1 M-AlVPO复合催化剂催化的甲苯氧化反应性能3.3.2 M-TiVPO复合催化剂催化的甲苯氧化反应性能3.3.3 M-Mg-VPO复合催化剂对甲苯氧化反应的影响3.3.4 M-Co-VPO复合催化剂对甲苯氧化反应的影响3.3.5 催化剂中Fe/Co原子配比对甲苯氧化反应的影响3.3.6 催化剂焙烧温度对甲苯氧化反应的影响3.3.7 催化剂回收利用性能考察3.4 小结第四章 负载型氧化物催化剂催化的甲苯液相氧化反应4.1 前言4.2 实验部分4.2.1 试剂和仪器4.2.2 催化剂制备4.2.3 催化反应4.2.5 产物分析方法4.3 结果与讨论xOy/V2O5负载型催化剂催化的甲苯氧化反应性能'>4.3.1 MxOy/V2O5负载型催化剂催化的甲苯氧化反应性能xOy/TiO2负载型催化剂催化的甲苯氧化反应性能'>4.3.2 MxOy/TiO2负载型催化剂催化的甲苯氧化反应性能xOy/γ-Al2O3负载型催化剂对甲苯氧化反应的影响'>4.3.3 MxOy/γ-Al2O3负载型催化剂对甲苯氧化反应的影响xOy/SiO2负载型催化剂对甲苯氧化反应的影响'>4.3.4 MxOy/SiO2负载型催化剂对甲苯氧化反应的影响4.4 小结第五章 甲苯氧化反应的可能机理结论参考文献附录致谢
相关论文文献
标签：甲苯论文; 液相氧化论文; 双氧水论文; 苯甲醛论文; 复合催化剂论文;
