Fe/ZSM-5分子筛：苯羟基化活性中心的理论研究

摘要

苯酚是当前有机化工中重要的大吨位产品。目前工业上有多种制取苯酚的方法，其中以异丙苯法最为普遍[1]。不过该方法需要经历三步化学反应，流程长，且苯酚的市场价格受到副产品丙酮的价格的制约。因此，开发新型的苯酚制取途径成为当前研究的一个热点。Fe/ZSM-5分子筛可以催化苯羟基化反应，一步高效的生成产物苯酚，因而受到广泛的关注[2]。一般认为，N2O与Fe/ZSM-5的活性位作用产生α-O物种，该物种可以选择性插入C-H键中，从而将苯氧化成苯酚。关于α-O活性物种的存在形式有很多争议：一些研究者认为是单铁物种;一些研究者认为是双铁物种;最近的研究结果表明非骨架铝的引入有利于形成α-O物种并促进苯羟基化反应等[3-6]。本文是我们以前工作[4-6]的继续，我们对[Fe，Al]非骨架物种进行了细致而深入地研究，试图发现过氧化、超过氧化物物种---潜在的活性中心，并进一步理解Fe/ZSM-5高效催化的内在本质。