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《co掺杂zno／mcm-分子筛的制备及对异戊醇的催化氧化性能(可编辑)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、..高等学校化学学报年月~:./掺杂/.分子筛的制备及对异戊醇的催化氧化性能高虎飞,赵彬侠,刘卫娟,刘林学,叶维,高晗,章毅,张小里西北大学化工学院,西安摘要以掺杂的介孔分子筛为载体,采用等体积浸渍法制备了系列%/.催化剂,并用于催化分子氧氧化异戊醇合成异戊醛的反应.通过射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见漫反射光谱、扫描电子显微镜、氨气程序升温脱附.、氢气程序升温还原一和氮气吸附一脱附等手段对样品进行表征,并考察了掺杂量对分子筛结构和催化性能的影响.结果表明,随着掺杂量的增大,样品的比表面积和孔体积均减小,而其平均孔径
2、呈先增大后减小的趋势.当掺杂量为.时,%/..仍保持了高度有序的六方介孑结构,具有高比表面积/、较大孔径.和孔体积./,引入的主要以孤立态钴离子?形式存在于骨架,骨架中的可以有效提高微粒的分散度,适度降低%/的表面酸性,并大幅度提高%/.的氧化还原性.与%/相比,%/.?可使异戊醛的选择性提高.%.关键词/?分子筛;催化氧化;异戊醛;选择性中图分类号文献标志码异戊醛又名异缬草醛,是合成维生素、橡胶促进剂和香料中间体的重要原料.目前,国外大多采用异丁烯氢甲酰化反应来合成异戊醛?.该方法所用催化剂及设备昂贵,生产成本较高.我国
3、主要通过由重铬酸钠和硫酸氧化异戊醇来生产异戊醛,但该方法存在设备腐蚀严重、环境污染大及副反应多等缺点.分子氧氧化异戊醇制备异戊醛具有反应条件温和,产品纯度高,环境污染轻等优点,因而逐渐成为合成异戊醛的研究热点之一.李景林等以/分子筛为催化剂,采用分子氧气相连续催化的方式将异戊醇氧化为异戊醛,使异戊醇的转化率及异戊醛的选择性得到了大幅提高,但由于以贵金属作为催化剂活性中心成本昂贵,不适合工业化生产.同时,分子筛的微孔结构易被堵塞,不利于有机分子扩散、吸附,从而影响其催化稳定性.目前,开发经济、高效的催化剂仍是该研究领域面临的
4、挑战.分子筛因具有独特的孔道结构和表面特性而在制备高效催化剂载体方面显示出了等微孔分子筛所不具备的优越性,在催化领域具有很高的研究价值.采用掺杂法向分子筛骨架中引入杂原子可以增加表面活性位并提高其催化活性,其中?分子筛因具有氧化.还原中心,已作为烃类氧化反应的催化剂而被广泛使用,但以?分子筛为载体制备负载型分子筛催化剂尚未见报道.过渡金属及其氧化物不但价廉、易得,而且拥有特殊的电子结构和可变的价态,在催化、光、电和磁等领域有广阔的应用前景,其在催化领域的应用已成为研究者们关注的焦点¨引.等¨以为活性组分,采用共沉淀浸渍法制
5、备了负载型分子筛催化剂,发现催化剂表面存在大量被称为“自由氧化锌”的粒子,对苯甲酸甲酯具有较好的加氢脱氢性能.我们在前期的研究中发现对异戊醇催化氧化也表现出了较好的催化性能.本文通过水热晶化法将引入到.分子筛中,并采用收稿日期:?.基金项目:陕西省教育厅产业化培育项目批准号:资助.联系人简介:赵彬侠,女,博士,教授,主要从事有机中间体合成催化剂的应用技术研究.?:.高等学校化学学报等体积浸渍法制备了%/.分子筛催化剂,运用多种方法对样品进行了表征,研究了掺杂量与的摩尔比对分子筛结构的影响及在中的存在状态,并考察了%/.分子
6、筛对异戊醇液相催化氧化制备异戊醛反应的催化性能.实验部分.试剂与仪器十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸乙酯和硝酸锌。,天津市科密欧化学试剂有限公司;硝酸钴,:,天津市福晨化学试剂厂;氢氧化钠,中国派尼化学试剂厂.以上试剂均为分析纯.采用日本岛津公司生产的型射线衍射仪测定分子筛的物相,测试条件:射线,管电压,管电流,接收狭缝.,发射狭缝和散射狭缝均为.。,扫描速率为。/,扫描范围为。一。.采用德国公司型傅里叶变换红外光谱仪测定分子筛骨架的红外光谱,压片,测量范围~~.漫反射光谱分析在日本岛津.分光光度计上进行,以为参比,扫描范围?
7、.分析在日本日立公司型电子显微镜上进行.分子筛表面酸性在自建的连续流动固定床反应装置上采用程序升温脱附一法测定:称取分子筛样品,在气氛围/中以℃/的升温速率加热至℃,恒温活化后降至室温,脉冲直至样品吸附饱和,通人氮气/吹扫样品以消除物理吸附的,然后以%/的速率升温至℃,采用北分瑞利分析仪器有限责任公司一型气相色谱仪检测,脱附信号..程序升温还原:一测试在自制装置上进行:将催化剂置于石英反应器中,在气氛下升温至℃,吹扫后冷却至室温,通人:体积比:混合气,流量为/,基线平稳后以/速率升温至℃,采用热导检测仪检测消耗信号.分子筛
8、比表面积和孔结构的测定在美国康塔公司一型自动吸附仪上进行,以高纯氮气作为吸附介质,采用..法计算比表面积,??法计算孔容和孔径分布..实验过程..%/分子筛的制备.分子筛的制备采用水热晶化法¨引:将溶解在蒸馏水中,加热、搅拌使其溶解.滴加配制好的硝酸钴溶液,并在剧烈搅拌下缓慢滴加.用/的溶液将体系的调为
