| 题名 | Keggin型杂多化合物催化氧化环己醇合成环己酮性能的研究 |
| 作者 | 玉轶聪 |
| 答辩日期 | 2017 |
| 导师 | 毛丽萍 ; 李贵贤 |
| 关键词 | 催化剂 杂多化合物 过渡金属 环己醇 环己酮 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 环己醇催化氧化脱氢制备环己酮在尼龙制造业中极其重要,在尼龙工业中,环己酮是两种主要原料尼龙-6和尼龙-66的前驱体。环己酮也广泛用于纤维、工业涂料及有机合成等行业。工业上习惯用环己烷液相氧化法,用Cr（VI）和Mn（V）类无机氧化剂氧化环己酮,这些制备过程存在工艺复杂、产率低、氧化剂对环境危害大等缺点。近几年来为了克服上述存在的问题,寻找一种高效、环境友好型催化剂及在液相中以过氧化氢为清洁型氧化剂直接氧化环己醇制得环己酮在学术界和工业生产中引起了相当大的关注。杂多酸化合物以优越的路易斯酸性和氧化还原性引起了人们广泛的注意。作为一类低成本、高效益、环境友好型催化剂,它们的热稳定性、化学稳定性、氧化还原性和酸性可以在分子或原子水平上通过改变附加原子而不改变其结构来调变。由于过渡金属取代的Keggin型杂多酸盐在催化氧化反应中有优异的性能,所以对该类催化剂催化氧化环己醇合成环己酮的研究有着重要的意义。本文合成了不同过度金属取代的Keggin型杂多酸盐催化剂,对其结构进行表征,并将其应用于环己醇氧化反应中来测试它们的催化性能,主要工作如下:1. Na5PW11Fe O39的合成及表征合成过渡金属Fe单取代的Keggin型磷钨酸钠盐Na5PW11Fe O39,采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和热重（TG）表征了杂多酸盐的结构,结果表明过渡金属Fe原子引入后,取代型杂多酸盐仍然保持着Keggin型结构,同时也测试了样品的热稳定性。2.Keggin型Ni单取代的磷钨酸铯盐的合成及催化氧化环己醇的研究采用降解法合成了过渡金属Ni单取代的Keggin型催化剂Cs PW11Ni O39,通过FTIR、XRD及扫描电镜（SEM）等对合成的催化剂进行了表征,结果表明,Ni原子成功的进入到了所合成催化剂的Keggin结构中。探究了催化剂Cs PW11Ni O39在环己醇氧化反应中的催化性能,并优化了反应的工艺条件。得出最佳工艺条件为:反应温度85℃,反应时间2.5h,环己醇0.05mol,双氧水0.2mol,催化剂用量0.2mmol,溶剂乙腈0.2mol。3.Keggin型Sn单取代的杂多酸盐的合成及催化氧化环己醇的研究通过酸化法制备了Sn单取代的杂多酸钾盐K7MⅡW11SnⅣO39OH（M=Co,Fe,Ni,Zn,Mn）及季铵盐QHx CoⅡW SnⅣO39OH（x=16）,采用FTIR、XRD及电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）对杂多酸盐进行了表征。以环己醇催化氧化制备环己酮为探针反应,考察了杂多酸盐的催化性能。结果表明,在质量分数30%的过氧化氢水溶液为氧化剂,催化剂（C4H9）4NHx CoⅡW11SnⅣ为0.25mmol,反应温度85℃,反应时间2h,环己醇0.05mol,过氧化氢0.2mol,乙腈0.2mol的条件下,环己醇的转化率及环己酮的选择性分别可达95.68%,96.75%,并推断出了可能的反应机理,即过渡金属Sn为催化反应的活性中心。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 64 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/92893]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 玉轶聪. Keggin型杂多化合物催化氧化环己醇合成环己酮性能的研究[D]. 2017. |
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