环己酮于Pickering乳液中氨肟化的研究及磁载钛硅分子筛的制备

摘要

环己酮肟的生产多采用Enichem公司开发的环己酮氨肟化工艺，因环己酮和双氧水不完全互溶，为了加强两相间的传质，通常使用有机溶剂以形成均相反应体系来提高反应效率。大量溶剂的使用增加了该工艺产品分离的难度及耗能，不符合绿色化工发展的基本要求。
　　通过对TS-1固体分子筛催化剂表面进行改性，调节其表面润湿性，可使其同时兼具催化剂和固体乳化剂的双重功效，从而实现在Pickering乳液体系中环己酮氨肟化的反应，以摒弃有机溶剂的使用。
　　本实验采用十八烷基三氯硅烷改性处理商业TS-1分子筛的表面，调节其表面润湿性达到相对适中的程度，运用XRD、SEM、TEM、FT-IR以及BET等手段对实验中的TS-1分子筛进行表征，运用光学显微镜和电导率仪对所形成的乳液体系的稳定性进行观察测定，运用气相色谱对环己酮氨肟化的反应结果进行检测。结果表明：（1）利用改性后的TS-1分子筛构建的环己酮/水的Pickering乳液稳定性大大提高，形成的乳液尺寸较小；（2）氨肟化反应的结果很好，对于一系列不同程度改性的TS-1分子筛，十八烷基三氯硅烷改性用量与TS-1分子筛质量比为1.25×10-4时效果最好，其催化氧化环己酮氨肟化反应中环己酮的转化率达到97.5％，环己酮肟的选择性达到94.2%。同时，在晶化釜的高温及自生压力下，测试了改性前后TS-1分子筛的碱热稳定性，并运用XRD、SEM和TEM进行表征，结果显示：经过改性的TS-1分子筛碱热稳定性明显优于未改性的TS-1分子筛。
　　为解决催化剂分离回收上的问题，我们采用磁载化的方法：以磁性氧化铁为磁芯，三步法逐步分别合成Fe3O4、SiO2@Fe3O4及TS-1@SiO2@γ-Fe2O3的―三明治‖型催化剂。运用XRD、SEM和TEM对合成的催化剂进行表征，运用气相色谱对钛硅分子筛催化环己酮氨肟化反应的结果进行检测。结果表明，―三明治‖型磁载钛硅分子筛对环己酮氨肟化反应具有不错的催化效果，并且能够利用磁铁实现反应产物与催化剂的快速有效分离。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 Pickering乳液概述

1.2环己酮氨肟化反应

1.3磁载TS-1分子筛

1.4课题研究思路和研究内容

第二章 改性TS-1于Pickering乳液中催化氧化环己酮氨肟化

2.1前言

2.2实验试剂与仪器

2.3实验步骤

2.4表征及检测

2.5结果与讨论

2.6本章小结

第三章

3.1前言

3.2实验试剂与实验仪器

3.3实验步骤

3.4表征检测

3.5结果与讨论

3.6本章小结

第四章 结论与展望

4.1结论

4.2展望

参考文献

硕士研究生期间发表学术论文

致谢