多金屬氧酸鹽催化乙苯液相合成苯乙酮的研究.pdf

1、苯乙酮是一種重要的化工原料，工業(yè)上采用乙苯空氣直接氧化法制取苯乙酮，但該法存在轉(zhuǎn)化率不高，副產(chǎn)物多等缺點。隨著全球?qū)Νh(huán)境保護的逐步重視，雜多化合物因具有催化活性高、選擇性好、反應條件溫和及不腐蝕設備等優(yōu)點被作為一種綠色催化劑受到重視，開展HPC在工業(yè)催化、環(huán)境保護及節(jié)能等方面的開發(fā)與研究都具有重要的科研價值和工業(yè)意義。
　　 本文以乙苯為原料，研究Dawson型磷鉬釩酸鹽的合成方法及其催化乙苯合成苯乙酮的催化性能，推測其反應機理

2、，主要的內(nèi)容如下：
　　 1.Dawson型磷鉬釩酸鹽的合成及表征合成系列雜多酸鹽Co(8-n)/2(Cpyr)nP2Mo16V2O62(n=1,2..8，Cpyr=(C16H32C5H4N)+)ConH9-2nP2Mo15V3O62(n=1-4)，用原子吸收光譜、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射(XRD)、熱分析(TG)方法表征雜多化合物的結(jié)構，結(jié)果表明ConH9-2nP2Mo15V3O62、Co(8-n)/2(C

3、pyr)nPMo16V2O62均具有Dawson結(jié)構，過渡金屬Co、十六烷基吡啶沒有進入一級結(jié)構，它們僅占據(jù)在抗衡正離子的位置。
　　 2.Co(8.n2(Cpyr)nP2Mo16V2O62催化氧化乙苯合成苯乙酮以叔丁基過氧化氫為氧化劑（記作TBHP），Co(8-n)／2(Cpyr)nP2Mo16V2O62為催化劑，建立乙苯-Co(8-n)/2(Cpyr)nP2Mo16V2O62-TBHP的催化體系，考察溶劑類型及用量、氧化劑用

4、量、反應時間、溫度等因素對乙苯氧化反應的影響。實驗結(jié)果表明，Co2(Cpyr)4P2Mo16V2O62催化活性最高，乙酸為最佳溶劑，在優(yōu)化反應條件：乙苯25mmol，冰乙酸用量10mL, Co2(Cpyr)4P2Mo16V2O62催化劑0.1mmol，n(C8H10)/n(TBHP)=0.25，反應溫度80℃，反應時間8h，乙苯的轉(zhuǎn)化率達到80.9％,苯乙酮的收率達到73.2％。
　　 3.ConH9-2nP2Mo15V3O62

5、催化氧化乙苯合成苯乙酮以雙氧水為氧化劑，ConH9-2nP2Mo15V3O62為催化劑，建立乙苯-H2O2-ConH9-2nP2Mo15V3O62的催化體系，考察溶劑類型及用量、氧化劑用量、反應時間、溫度等因素對乙苯氧化反應的影響。實驗結(jié)果表明，Co4HP2Mo15V3O62催化活性最高，在最適宜反應條件：乙苯25mmol, Co4HP2Mo15V3O62催化劑0.05mmol,n(C8H10)/n(H2O2)=0.125，n(Br-)

6、/n(Co2+)=25，冰乙酸用量20mL，反應溫度80℃，反應時間1h。在此條件下，乙苯的轉(zhuǎn)化率可達81.14％，苯乙酮的收率可達到53.26％。
　　 4.負載型磷鉬釩鈷雜多酸鹽催化氧化乙苯合成苯乙酮以雙氧水為氧化劑，以負載型Co4HP2Mo15V3O62雜多酸鹽為催化劑，考察了載體種類、催化劑用量、負載量等因素對乙苯氧化反應催化性能的影響。在最佳反應條件：以HZSM-5為載體，雜多酸鹽Co4HP2Mo15V3O62負載量3