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苯甲醛作为重要的精细化工中间体,广泛用于医药、香料、食品、染料等行业。工业上主要采用甲苯氯化水解法制苯甲醛,但存在苯甲醛收率低、质量等级低和污染环境等不足。近年来,我国高品质苯甲醛市场需求不断增长,因此,亟待开发高效、“绿色”苯甲醛生产技术。双氧水液相氧化苯甲醇制苯甲醛被认为是环境友好,有望高收率获得苯甲醛的重要途径之一,其关键是研发高效催化剂。另外,如何兼顾实现苯甲醇高效活化与定向转化为苯甲醛是催化研究中的挑战。由此可见,开展苯甲醇液相氧化制苯甲醛研究具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本文研究了Cu-Fe基负载型分子筛催化剂上苯甲醇双氧水氧化制苯甲醛性能,反应动力学行为和催化剂性质,致力于揭示催化剂的构效关系。首先考察了不同载体如：HZSM-5 (SiO2/Al2O3=25,50,500)、Al2O3、beta、13X、ZrO2、4A分子筛、Cu负载量、反应条件对双氧水液相氧化苯甲醇制苯甲醛性能的影响。实验结果表明,在80℃、20 mL苯甲醇、双氧水/苯甲醇.(H2O2/BzOH)摩尔比=1.5、0.02 g催化剂的条件下反应4h,6-CuOx/4A催化剂(Cu负载量为6 wt%)上反应活性最高,苯甲醇转化率为45.3%,苯甲醛选择性为84.7%。其次,在6-CuOx/4A催化剂上考察了助剂种类和添加量对苯甲醇氧化性能的影响。实验结果表明,在80℃、20 mL苯甲醇、双氧水/苯甲醇(H2O2/BzOH)摩尔比=2、0.1 g催化剂的条件下反应3h,6-CuOx-6-FeOx/4A催化剂(Cu负载量为6 wt%,Fe添加量为6 wt%)上反应活性最高,苯甲醇转化率为58.9%,苯甲醛选择性为90.4%。采用反应动力学方法,进一步比较研究了6-CuOx/HZSM-5、6-CuOx/4A和6-CuOx-6-FeOx/4A催化剂上苯甲醇液相氧化反应行为。实验结果表明,6-CuOx/4A催化剂的一级与二级速率常数均大于6-CuOx/HZSM-5,6-CuOx/4A催化剂表观活化能(13KJ/mol)小于6-CuOx/HZSM-5 (23.6 KJ/mol),与6-CuOx/HZSM-5相比,6-CuOx/4A催化剂具有较高的催化活性,载体的种类对催化剂性能有显著影响,4A分子筛更适于作为载体；6-CuOx-6-FeOx/4A催化剂一级与二级速率常数均大于6-CuOx/4A, 6-CuOx-6-FeOx/4A催化剂上反应的表观活化能(9 KJ/mol)小于6-CuOx/4A (13 KJ/mol),与6-CuOx/4A相比,6-CuOx-6-FeOx/4A催化剂具有较高的催化活性,助剂Fe改善了催化剂活性中心的性质,从而提高了催化剂的反应性能。在上述催化剂上苯甲醇液相氧化反应对于苯甲醇浓度和催化剂用量是一级反应。另外,采用N2-等温吸附脱附、XRD、H2-TPR等技术表征负载型Cu基催化剂的结构和性质。实验结果表明,Cu负载量影响催化剂的比表面积、孔体积和Cu在催化剂表面的分散度以及结构。随着Cu负载量增加,催化剂比表面积和孔体积减小,铜氧物种在催化剂表面分散度降低,并随着Cu负载量增加,逐渐出现CuO物种。催化剂的可还原性随Cu负载量(表面分散度)发生变化,6-CuOx/4A催化剂的可还原性较强,在催化剂中加入适量Fe后显著改善了催化剂的可还原性。6-CuOx-6-FeOx/4A催化剂具有较高的苯甲醇双氧水氧化制苯甲醛性能主要归功于该催化剂上铜氧物种与铁氧物种间发生相互作用,调变了表面物种的分散度,改善了催化剂可还原性的缘故。