本文關鍵詞：新型納米金催化劑的合成及其催化環(huán)己烷氧化性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：環(huán)己烷選擇性氧化制備環(huán)己酮和環(huán)己醇(簡稱為KA油)的過程具有重要的工業(yè)應用價值,同時也是具有挑戰(zhàn)性的研究課題。納米金催化劑具有優(yōu)異的低溫催化氧化活性,并在諸多反應中表現(xiàn)出較高的催化活性。本文根據(jù)相關文獻,提出了兩種新型的納米金催化劑的合成路線,即不添加模板劑的介孔二氧化硅負載的納米金催化劑(Au/M-SiO2)和介孔二氧化硅球負載的納米金催化劑(Au/MMSS),運用BET、UV-vis、TEM、XRD等測試手段對催化劑進行表征,并將合成的催化劑用于催化液相環(huán)己烷選擇氧化反應。 研究結(jié)果表明,兩種合成方法制得的催化劑均是介孔材料,且金粒子大小均勻,并具有較高的反應活性。對于1.5%Au/M-SiO2催化劑,以丙酮為溶劑,在423K,1.5MPaO2下,反應3小時,環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率可達22.66%,環(huán)己酮和環(huán)己醇總的選擇性為83.10%。0.2%Au/M-SiO2催化劑的TOF值可以達到21097h-1。對于0.2%Au/MMSS-0.49催化劑,在以丙酮為溶劑,423K,1.5MPa02下,反應5小時,環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率達19.88%,環(huán)己酮和環(huán)己醇總的選擇性為76.76%。另外,反應溶劑對環(huán)己烷氧化反應有很大的影響,偶極非質(zhì)子溶劑由于對反應過渡態(tài)的溶劑化效應較弱,比質(zhì)子溶劑更有利于環(huán)己烷氧化反應。金負載量對環(huán)己烷氧化的影響,主要是通過影響金催化劑活性中心位的多少來影響其催化劑性能。通過反應產(chǎn)物選擇性與反應轉(zhuǎn)化率的關系可知,環(huán)己烷液相氧化反應的過程為：反應開始時,環(huán)己烷被氧化成環(huán)己基過氧化氫,之后環(huán)己基過氧氫轉(zhuǎn)化成環(huán)己酮和環(huán)己醇,環(huán)己醇進一步被氧化成環(huán)己酮,當轉(zhuǎn)化率較高時環(huán)己醇和環(huán)己酮進一步被氧化為深度氧化產(chǎn)物。
【關鍵詞】：環(huán)己烷氧化 納米金催化劑 KA油 溶劑效應
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-13
• 1.1 課題背景及意義10-11
• 1.2 研究思路及研究內(nèi)容11-13
• 第2章 文獻綜述13-24
• 2.1 環(huán)己烷氧化制KA油研究進展13-19
• 2.1.1 KA油生產(chǎn)工藝13-14
• 2.1.2 環(huán)己烷氧化反應氧化劑的選擇14-15
• 2.1.3 反應溶劑的分類及對環(huán)己烷氧化的影響15-16
• 2.1.4 用于環(huán)己烷氧化反應的固體催化劑研究進展16-19
• 2.2 納米金催化劑研究進展19-23
• 2.2.1 金催化劑的發(fā)現(xiàn)19
• 2.2.2 納米金催化劑的制備方法及應用19-22
• 2.2.3 納米金催化劑用于環(huán)己烷氧化研究進展22-23
• 2.3 關于納米金催化劑應用的挑戰(zhàn)與機遇23-24
• 第3章 實驗部分24-31
• 3.1 原料、藥品與設備24-25
• 3.2 催化劑的表征25-26
• 3.2.1 比表面積和孔徑分布分析(BET,BJH)25
• 3.2.2 紫外-可見吸收光譜分析(UV-vis)25
• 3.2.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)25-26
• 3.2.4 粉末X射線衍射分析(XRD)26
• 3.3 環(huán)己烷氧化反應26-27
• 3.4 環(huán)己烷氧化反應產(chǎn)物分析27-31
• 3.4.1 色譜分析條件27
• 3.4.2 實驗分析步驟27
• 3.4.3 數(shù)據(jù)處理27-31
• 第4章 無定形SiO_2負載的納米金催化劑31-43
• 4.1 引言31
• 4.2 催化劑的制備31-32
• 4.2.1 藥品及儀器31
• 4.2.2 催化劑的制備31-32
• 4.3 催化劑的表征結(jié)果與討論32-36
• 4.3.1 BET和BJH分析33-34
• 4.3.2 UV-vis分析34-35
• 4.3.3 TEM分析35
• 4.3.4 XRD分析35-36
• 4.4 環(huán)己烷氧化結(jié)果與討論36-42
• 4.4.1 反應溶劑的影響36-38
• 4.4.2 反應時間的影響38-40
• 4.4.3 負載量的影響40-41
• 4.4.4 催化劑循環(huán)性試驗41-42
• 4.5 小結(jié)42-43
• 第5章 介孔SiO_2球負載的納米金催化劑43-59
• 5.1 引言43
• 5.2 催化劑的制備43-45
• 5.2.1 藥品及儀器43-44
• 5.2.2 催化劑的制備44-45
• 5.3 催化劑的表征結(jié)果與討論45-53
• 5.3.1 BET和BJH分析46-49
• 5.3.2 UV-vis分析49-50
• 5.3.3 TEM分析50-52
• 5.3.4 XRD分析52-53
• 5.4 環(huán)己烷氧化結(jié)果與討論53-57
• 5.4.1 擴孔劑的影響53-54
• 5.4.2 反應時間的影響54-55
• 5.4.3 負載量的影響55-56
• 5.4.4 兩種合成方法得到的催化劑催化性能比較56-57
• 5.5 小結(jié)57-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59-60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻61-70
• 致謝70-71
• 附錄碩士學習期間論文發(fā)表情況71

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：新型納米金催化劑的合成及其催化環(huán)己烷氧化性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：254338