基于ts-1催化的环己酮氨氧化反应研究

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1、天津大学硕士学位论文TS-1催化的环己酮氨氧化反应研究姓名：吴成田申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：王亚权2002.1.5?天津大学硕士学位论文中文提要本工作研究了TS-1催化的环己酮肟化反应，考察了温度、溶剂、催化剂的加入量以及反应物过氧化氢的加入方式等对环己酮的转化率和环己酮肟的选择性的影响，选择了肟化反应的最佳溶剂。在不同条件下对催化剂进行失活处理，并利用扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(IR)、紫外可见漫反射光谱(UV—DRS)、氮气物理

2、吸附等技术对催化剂进行了表征。研究了肟化反应过程中催化剂中si的溶解速度和有机溶剂对催化剂活性中心结构、稳定性的影响’。研究表明，肟化反应的最佳温度为80℃；加入有机溶剂酮的转化率和肟的选择性显著增加，其中叔丁醇作溶剂时结果最好；随着催化剂TS-1加入量的增多，肟的选择性提高：由于过氧化氢易分解，连续加入可以减缓其分解，从而提高肟化反应的转化率和选择性。在最佳反应条件下，环己酮的转化率高达99％，肟的选择性大于95％。有机溶剂的加入可以保护催化剂的活性中心，防止无活性物种的生成，减缓催化剂的失活。有机溶

3、剂作为反应介质，不仅使肟化反应中的反应物均相混合，增强反应过程的传质，还有利于保持催化剂的稳定性，延长其使用寿命。～关键词：肟化TS、-／!环己酮环己酮肟有机溶剂叔丁醇

4、，墨望盔堂堡主兰垡婆塞—————j塑!!!堕ABSTRACTTheammoximationofcyclohexanonetocyclohexanoneoximewithH202andNH3overTS。1wasstudied．Theeffectsofreactiontemperature，solvents，catalystconcent

5、rationandtheadditionmodeofhydrogenperoxideontheammoximationwereinvestigated．SEM，XRD，XPS，UV-DRS，IRandN2physicaladsorptionwereusedtostudythestabilityofthecatalystTS-1．Itwasfoundthat80℃wasthebesttemperatureforthisreaction；theadditionoforganicsolventscouldin

6、creaseboththeconversionofcyclohexanoneandselectivitytocyclohexanoneoxime；t-butanolwasthebestsolventforthereaction；wi廿1theincreaseofcatalystconcentration．bOt}l也econversionandtheselectivitytotlleoximeincreased．H202decomposedduringthereaction；therefore，aslo

7、wcontinuousadditionofitcouldenhancetheconversionandtheseleetivity．Underthemostpositivereactionconditions，upto99％converSionofcyclohexanoneand95％seleetivitytocyclohexanoneoximecouldbeobtained．ThecharacterizationresultsshowedthatadditionoforganicsolventsCOu

8、ldprotecttheactivecentersandslowdownthedeactivationofthecatalyst．Keywords：ammoximation，TS-1，cyclohexanone，cyclohexanoneoxime，organicsolvent，t-butanoln天津大学硕f‘学位论文前言传统的化学工业污染比较严重，已不再适应人类生存和可持续发展的战略目标。近年来兴起的绿色化工技术是对传统化学工业的一次重大变革。绿色化工技术是指从源头阻止环境污染的技术，这类技术的目标

9、是实现“原子经济”，即实现原料中的每一原子均转化成产品，不产生任何废物和副产品，实现废物的“零排放”。绿色化工技术要求采用无毒无害的原料、催化剂和溶剂，所生产的产品是环境友好的。本工作研究的环己酮氨氧化反应就是这方面的尝试。在化学工业中，环己酮肟是生产己内酰胺的中间体，而己内酰胺又是尼龙一6、工程塑料等有机化工产品的主要原料。传统的生产方法都存在中间步骤多、使用有毒的原料、产生大量的副产物和有毒的污染物等问题，并且能耗大、不经济。因此，科学