甲烷部分催化氧化制甲醇的研究

摘要

本文分析了甲烷液相部分氧化制甲醇和甲烷气固相部分氧化制甲醇的国内外研究现状，首先针对甲烷液相部分氧化存在的发烟硫酸溶剂腐蚀等问题，开发出新型杂多化合物+醋酸混合溶剂替代了液相的发烟硫酸溶剂，并进行了该体系中新型溶剂、催化剂、氧化剂的考察工作。其次，在液相实验成功的基础上，将甲烷液相反应转移到气固相反应上，成功开发出无氧环境卞甲烷气固相部分氧化反应，并在该体系中进行了催化剂制备、催化剂筛选以及液相溶剂、氧化剂、反应工艺条件的考察工作。最后，结合实验结果和文献提出了在醋酸环境下杂多酸催化下的催化机理。 在甲烷液相催化氧化体系中，筛选出H5MgPW12O40+醋酸混合溶剂替代发烟硫酸作为液相溶剂，在该混合溶剂体系中，筛选出KMnO4作氧化剂，I2为催化剂时，甲烷的转换率可以达到53％，目的产物收率可以达到51.34％。同时发现磷钨酸也有催化作用。 在气固相体系中，筛选出H5MgPW12O40/SiO2为最优催化剂，催化剂是在15％(wt)浸渍液回流浸渍4h、120℃干燥2h、300℃焙烧4h制得，催化剂活性诱导期3h，最佳反应温度为287℃，液相溶剂采用纯醋酸时，甲烷的转化率为30.43％，目的产物的收率为27.66％。 在催化机理的研究中，提出该反应属亲电取代机理，并结合文献推出了在磷钨酸(盐)+醋酸体系下的催化机理。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

第二章实验部分

第三章实验结果与讨论(一)

第四章实验结果与讨论(二)

第五章甲烷部分催化氧化实验机理

参考文献

附录

致谢