甲苯液相氧化反应催化剂及其催化性能研究.pdf

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1、Ph．D．DissertationsubmittedtoZhejiangUniversity⑧StudyonCatalystsandCatalyticactivitiesinLiquid—·PhaseOxidationofTolueneByJINShao-jinSupervisorProf．CHENJi—zhongDepartmentofChemicalandBiologicalEngineering，ZhejiangUniversity,Hangzhou310027，Zhejiang，ChinaOctober,2

2、012⑧论文作者签名：壁-矿瑾指导教师签名：垒鱼超炷论文评阅人1：隆名证阊-i,平NZ．2：隆名证阅评阅人3：隆垒证阊评阅人4．隆名证阊评阅人5：隆垒证闺答辩委员会主席：姚羞迳敦援委员1：奎盏数援委员2：昙袒盛熬援委员3：匿堡玉熬援委员4：睦纪空熬握委员5：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得堑垄太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工

3、作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：壁-＼丁雀签字日期：劲f上年Iz月刁日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权迸姿盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：庶t吵诖导师签名：签字日期：动l≥年1)1月刁日I6譬倒易签字日期：2觑莎、z一

4、月哆日致谢弹指间，五年的直博生涯即将结束，往事一幕幕呈现在眼前，心中思绪万千。回首过去的五年，有过迷失方向后的茫然，有过实验失败等种种打击后的压抑，有过甜蜜和感动，也有过伤心和痛苦。曾经也有过一丝想退缩的念头，但我很庆幸自己一直在这条道路上坚持着，始终没有放弃努力。在背后支持我的正是那些我爱的人和爱我的人，是你们的持续鼓励和不离不弃的陪伴，才让我走到了今天。在此，深深的表示我心中的感谢和感恩。首先最要感谢的是我的导师陈纪忠教授!五年来，我的所有的工作都凝聚了陈老师的心血，从实验装置的购买搭建到调试成功。从实验课题的

5、筹备到实施，从论文的撰写到修改，每一点滴的进步和成绩都离不开陈老师的教导和关怀。在陈老师的悉心指导下，自己的分析问题和解决问题的能力得到见长，综合科研的能力也得到了提高。此外，陈老师渊博的学识、言传身教的作风、严谨的治学态度和严于律己、宽以待人的做人原则也将使我受益终生。在此，再次向恩师致以深深的谢意。感谢师姐张颂红在分析测试工作中的支持；感谢曾正同学在动力学拟合方面给我的建议；感谢师姐谷双、程碉，师兄姜嵩、王兴原，同学骆燕、吴辉平，师弟邓杭军、路长通、谢驰骋、郭诗平，师妹林绿、费美丽、李志娟，室友章芸、方舟在学习

6、和生活上对我的帮助。感谢我的父亲、母亲，他们的爱永远是我温暖的港湾，使我具有前进的勇气和动力；感谢我的弟弟和家人对我的理解和支持：感谢男友姜明理同学，从大学到现在，始终如一的陪伴在我身边，这份感情我将永远珍惜。再次感谢所有我爱的和爱我的人，并致以最真诚的祝福!谨以此文献给你们!金少瑾2012年7月于求是园摘要甲苯是最简单的取代芳烃，其氧化反应是芳烃氧化反应中的典型例子。甲苯氧化产物苯甲醇、苯甲醛和苯甲酸均是有机合成工业中的重要中间体，广泛的应用于农药、香料、医药、染料等领域。目前，甲苯氧化常用的工艺是甲苯液相空气催

7、化氧化法，该工艺具有环境友好、反应条件温和、安全性好等优点。本文采用无卤素和无溶剂的绿色工艺，以纯甲苯为原料，苯甲酸为引发剂，空气为氧化剂，在间歇搅拌式反应釜中，系统研究了Co(acac)2、Co／Mn、【ace-min]Co、CoSBA一15等催化剂对甲苯液相氧化反应的催化性能及其影响规律。以Co(acac)2为催化剂，考察了反应时间、反应温度、催化剂用量、苯甲酸添加量对甲苯液相氧化反应的影响。研究表明，该催化剂的催化活性存在“催化一一抑制”转换现象，有适宜的催化剂用量范围(<0．011w％)。Co(acac)2

8、催化剂的适宜反应温度为165。C，用量仅为0．0044w％时，催化剂寿命即长达6h。反应体系初始无催化剂和苯甲酸时，反应存在明显诱导期。相比于醋酸钴、环烷酸钴等钴盐催化剂，Co(acac)2催化剂具有用量少、催化活性时间长的优点，可有效地减缓钴盐结垢现象。因此，Co(acac)2催化剂对甲苯液相空气氧化反应具有良好的催化性能。探索了二元／三元金属催化体系对甲