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环己酮是一种重要的有机化工原料,用于生产己二胺、己内酰胺等化工产品。工业上环己酮主要是由环己烷无催化氧化法生产的。首先通过环己烷氧化获得重要的中间产物环己基过氧化氢（CHHP）,然后再催化CHHP分解得到环己醇和环己酮的混合物。传统的CHHP加碱催化分解工艺只能得到87%的醇酮总选择性,并且产生大量的废碱液,造成环境污染。因此开发出高效绿色的分解工艺对提高环己酮生产效率具有重要作用。过渡金属负载型分子筛催化剂在CHHP分解反应中具有较高的催化活性和醇酮选择性,但是普遍存在金属组分的流失,因此,如何抑制活性金属组分的流失成为提高分解催化剂稳定性需要重点解决的问题。本文从以下三方面解决金属活性组分流失的问题。本文首先以介孔二氧化硅泡沫材料（MCF）为载体,通过原位合成法制备不同钴含量的催化剂XCo-MCF（X=4%,8%,10%,20%）,采用N2物理吸附、FT-IR、UV-Vis等手段对催化剂的结构进行表征,考察催化剂在CHHP分解反应中的催化性能和稳定性。结果表明:活性组分主要是以四氧化三钴的形式存在,不同钴含量的Co-MCF介孔分子筛催化剂在CHHP分解反应中都具有较好的初始催化性能,CHHP转化率都高于90%,醇酮选择性高于100%。其中以8%Co-MCF催化活性最好,CHHP转化率达到96%,醇酮选择性分别为77.5%和53.5%,醇酮总选择性超百可能是由于少量环己烷氧化或者是反应体系中的酯水解成了环己醇。催化剂经过四次回收后,8%Co-MCF催化剂的CHHP转化率为95%,催化活性基本上能够保持稳定,其他催化剂活性均有不同程度降低。ICP结果显示,催化剂活性组分钴都有不同程度的流失,其中当负载量达到20%时,活性组分的流失速率得到有效抑制。其次,分别以原位焙烧法和化学接枝法将席夫碱钴金属配合物Cosalen高度分散负载在MCF载体上,并对催化剂进行表征和反应评价。结果表明:钴催化剂在CHHP分解反应中都具有较好的初始催化性能,接枝法制备的G-Cosalen@MCF催化剂,CHHP分解转化率达到了97%,醇酮选择性分别为80.5%和40.8%,经过四次回收后,转化率保持在95%。经过焙烧过程的样品G-Cosalen@MCF-c和S-Cosalen@MCF-c的活性组分主要以CoO的形式存在,在分解反应中CHHP转化率分别为95.5%和97%,经过四次回收使用后,CHHP转化率都下降到89%。最后,以Co-MCF为核心催化剂,采用水热合成法制备了二氧化硅包覆的核壳型催化剂Co-MCF@Silicalite-1,并将催化剂应用于CHHP分解反应中。核壳催化剂的催化活性低于Co-MCF,动态晶化制备的样品Co-MCF@Silicalite-1-Ⅰ和静态晶化制备的样品Co-MCF@Silicalite-1-Ⅱ在CHHP分解反应中分别具有62.3%和70.9%的转化率。当Co-MCF@Silicalite-1-Ⅰ催化剂用量增加到0.2g/10mL环己烷氧化液时,CHHP转化率达到82.9%,经过四次回收后,催化活性下降严重。产生这种现象的原因可能是由于二氧化硅外壳孔径小,影响了反应物的扩散和活性组分的接触,反应产物容易堵塞孔道,造成催化性能的逐次下降。