介孔TiO2基催化剂上苯甲醇气相选择性氧化制苯甲醛

摘要

苯甲醛是经济附加值较高的化工原料和中间体，广泛应用于医用抗生素、香水香精、农药作物、颜料染料和树脂工业等领域。采用相对廉价的苯甲醇作为原料氧化制备苯甲醛是目前工业生产苯甲醛的主要方式。由于传统方法采用双氧水作为氧化剂，存在副产物多、产物分离困难和环境二次污染等问题。鉴于此，本文探索以空气作为氧化剂实现苯甲醇制苯甲醛。
　　本研究主要内容包括：⑴用醋酸、盐酸、乙醇溶解钛酸正丁酯、三水合硝酸铜、氯化钾，在有机模板剂F127分子的协同组装作用下制得的介孔TiO2、介孔Cu/TiO2和介孔K-Cu/TiO2，具有有序介观结构、高比表面积、金属组分体相掺杂、热稳定性良好的特点。XRD、SEM和AFM等结果表明，Cu物种以体相掺杂的状态分布在TiO2基底中。⑵介孔金属氧化物催化剂K-Cu/TiO2能在205℃(苯甲醇沸点)的低温条件下表现出高效的催化活性。体相掺杂的 Cu+离子是苯甲醇脱氢的活性中心，K物种的加入，具有稳定 Cu物种价态、诱导介孔孔道增大、抑制积碳的多重作用。活性评价结果表明，介孔K-Cu/TiO2在12 h的实验过程中对苯甲醇气相选择性氧化反应具有较高稳定性，转化率由70％下降到60%，选择性由70%下降到67%，不会出现催化剂中毒现象。通过探索合适的反应参数，增加了介孔金属氧化物催化剂K-Cu/TiO2的应用可能。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 金属氧化物催化剂研究现状

1.3 介孔材料研究现状[9-12]

1.4 介观结构物理化学过程

1.5 醇分子选择性氧化反应机制

1.6 立项依据

1.7 研究内容

第二章 实验部分

2.1 实验药品、仪器与气体

2.2 催化剂合成

2.3 催化剂表征

2.4 催化剂活化、活性评价与数据处理

第三章 介孔金属氧化物催化剂表征

3.1 引言

3.2 结果与讨论[34, 35]

3.3 本章小结

第四章 介孔金属氧化物催化剂活性评价

4.1 引言

4.2 结果与讨论[36]

4.3 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢