论文部分内容阅读
环己烷液相氧化制备环己醇和环己酮(KA油)是工业生产中的重要反应,因现有技术中环己烷转化率低,产生大量废碱液等缺点,而被广泛研究。现有文献中涉及的催化剂活性位淋洗现象严重。至今未能开发出高效的催化剂。本文以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,催化氧化环己烷,开发以分子筛为基础的新型催化剂。以提高KA油收率和过氧化物的转化率,并且将KA油收率20%定为目标。本文第二章,测试四种钛硅分子筛(Ti-MWW、TS-1、Ti-Beta、Ti-MOR)在环己烷液相氧化反应中的性能,发现Ti-MWW分子筛催化性能明显优于其它三种钛硅分子筛,KA油收率约11%,TBHP转化率约20%。进而测试Ti-MWW负载金属型催化剂,其中Mn/Ti-MWW和Co/Ti-MWW表现出24-35%的KA油收率和60-75%的TBHP转化率。所以Mn和Co为优秀的催化活性位。本文第三章,在第二章的基础上,以在水热合成体系中添加三乙醇胺(TEA)等廉价的有机物为络合剂,这一独创性的方法,合成含Co、Mn等一系列过渡金属的杂原子LTL分子筛。此方法克服了传统方法中过渡金属离子在碱性体系中沉淀的难题。为其它硅基杂原子分子筛的合成提供了一条新的路线。本文通过X射线粉末衍射,紫外可见漫反射,光电子能谱,电子顺磁共振等催化剂表征手段证明Co和Mn离子成功插入到分子筛骨架中,通过热重分析说明分子筛中不含有机物,材料无需焙烧。催化性能评价表明,Co-LTL和Mn-LTL性能优异,80℃反应20分钟及以上,醇酮收率40-48%,氧化剂TBHP几乎完全分解。且反应时间短,条件温和。无活性位淋洗现象发生,催化剂可循环利用4次。明显优于负载型催化剂。Co-LTL和Mn-LTL优秀的催化活性,可归因于LTL结构较大的孔道和活性位Co和Mn的存在状态。LTL结构较大的六方孔道(7.1x7.1A)有利于反应物的扩散；Co2+和Mn3+离子在分子筛骨架中的四配位形式,可有效抑制活性位流失。