环己基苯催化氧化合成苯酚和环己酮新型催化剂的研究

《环己基苯催化氧化合成苯酚和环己酮新型催化剂的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学号：12102612常州大学硕士学位论文环己基苯催化氧化合成苯酚和环己酮新型催化剂的研究研究生司坤坤指导教师单玉华教授学科、专业名称化学工艺研究方向绿色化学与催化2015年6月NewCatalystforCatalyticOxidationofCyclohexylbenzenetoPhenolandCyclohexanoneADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityBySiKunkun(ChemicalTechnology)DissertationSupervisor:ShanYuhuaJune，20

2、15常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅

3、和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要苯酚是重要的有机化工原材料，广泛应用于石油化工、农业及塑料工业等。目前异丙苯法是世界上生产苯酚最主要的方法，其生产能力约占世界苯酚总产能的90%以上，但是异丙苯法存在工艺流程复杂、丙酮过剩、腐蚀严重等缺点。通过环己基苯氧化制备苯酚同时生产环己酮，环己酮也是一种重要

4、的有机化工原料，这是一条绿色的原子经济的工艺过程，具有很强的工业竞争力。本论文以环己基苯和分子氧为原料，经过氧化、酸解合成环己酮和苯酚。环己基苯(CHB)氧化法合成环己酮和苯酚具有清洁、高效的特点，本论文研究该过程的新型催化剂。为开发易于循环利用的催化剂，本研究制备了一系列N-羟基邻苯二甲酸酐(NHPI)衍生物及竹叶炭负载氮化碳(C3N4/BC)等新型催化剂。对于NHPI衍生物类催化剂，通过熔点、红外光谱(FT-IR)、核磁共振1(H-NMR)等表征手段对催化剂样品的微观结构进行了测试分析，考察了催化剂种类、制备方法、反应时间、压力、温度等操作条

5、件对CHB催化氧化反应的影响，考察了其催化性能。在过氧化环己基苯分解反应时考察了酸解时间、酸解温度、酸解催化剂的量等对反应条件对过氧化环己基苯分解反应的影响，采用气相色谱(GC)和气质联用仪(GC-MS)对产品进行分析。对于C3N4/BC催化剂催，本文还首次报道了C3N4/BC的制备及其催化氧化CHB的反应。以生物质竹叶为原料，将单氰胺浸渍到竹叶上，经N2气氛高温处理得到g-C3N4/BC，并通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面分析(BET)等表征手段对催化剂的微观结构进行测试分析，并将其用于反应考察反应温度、压力、时间

6、等因素的影响，还考察了其重复使用性能。结果表明：NHPI催化氧化CHB，在1.1MPaO2，75℃反应4h，50℃下酸解3h的条件下，CHB的转化率为56.1%，苯酚和环己酮的选择性分别为82.2%和90.0%，可知NHPI有着较好的催化效果；所制备的2-1g-C3N4/BC(227m·g)催化剂，对催化氧气氧化CHB生成苯酚与环己酮具有较好的催化效果。在110℃，1.1MPaO2条件下反应4h，CHB转化率达到16.7%，苯酚和环己酮选择性分别为64.0%和57.0%。催化剂经重复使用10次，其性能未见明显下降，具有潜在工业应用价值。通过GC-

7、MS对反应后的混合物进行定性分析，结果表明：反应时间I过长、反应温度太高、或者氧气压力太大等因素，都会引发副反应，副产物主要为：1-苯基环己醇、苯戊酮和苯己酮。关键词：CHB；NHPI；催化氧化；苯酚；g-C3N4/BCIIABSTRACTPhenolisanimportantorganicchemicalrawmaterial，whichiswidelyusedinpetrochemical,agriculturalandplasticsindustry.Currentlycumeneprocessisthemainmethodofphenol

8、productionintheworld.Itsproductioncapacityismorethanadout90%ofthewor