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《膨脹石墨負載CuOx催化劑的制備及其對分子氧氧化環(huán)己烯催化性能研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、分類號????．。UDC?????．。密級????，一編號??．．??一十南大學CENTRALSOUTHUNIVERSITY碩士位論文論文題目膨脹歪墨．負戴一Qu．暖?催．化．劑．．鮑烈疊?一盈共齄金王氫氯化．琢．鴦監(jiān)催饞????????絲童邕!玨究????????學科、專業(yè)??????．贏扭熊．學???????研究生姓名??????．張?瑞?兼???????導師姓名及專業(yè)技術(shù)職務?????麈瑞．焦?熬攮??????一2011年03月}+。％，盎日擅1llIl，，li；^■、原創(chuàng)性聲明11Y011IIIllIIIIi911111
2、11111111IIIIilllllllllllll59213帥Y191本人聲明，所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了論文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得中南大學或其他單位的學位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所作的貢獻均已在論文中作了明確的說明。作者簽名：皿塞．日期-。坳一年上月上日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解中南大學有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權(quán)保留學位論文并根據(jù)國家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學位
3、論文，允許學位論文被查閱和借閱；學?？梢怨紝W位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用復印、縮印或其它手段保存學位論文。同時授權(quán)中國科學技術(shù)信息研究所將本學位論文收錄到《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》，并通過網(wǎng)絡向社會公眾提供信息服務。中南大學碩士學位論文摘要烯丙位氧化反應是一類十分重要的有機氧化反應，環(huán)己烯在烯丙位發(fā)生氧化可以生成2一環(huán)己烯．1．酮，2．環(huán)己烯一l一醇等重要的化工中間體。其傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝是采用鉻酸氧化環(huán)己烯制取，存在產(chǎn)率低、分離困難，且污染嚴重等問題。分子氧易得廉價，對環(huán)境無污染，是氧化反應最理想的氧源，但由于分子氧的相對化學
4、惰性，氧化效率低，因此，尋找高活性、高選擇性的催化劑是實現(xiàn)環(huán)己烯選擇性氧化制備環(huán)己烯酮的關(guān)鍵。本文從催化劑制備及環(huán)己烯氧化產(chǎn)物的合成方法出發(fā)，主要開展了以下幾個方面的工作：(1)通過還原法制備了鱗片石墨(FG)負載CuOx催化劑(C價G)，考察其催化分子氧氧化環(huán)己烯性能。結(jié)果表明主要發(fā)生烯丙位氧化生成2．環(huán)己烯．1．酮和2．環(huán)己烯．1．醇。考察了反應條件對環(huán)己烯選擇性氧化反應的影響：在溶劑乙腈中，以分子氧為氧化劑，H202為引發(fā)劑，在60℃反應12h，其催化效果最佳。GC．MS檢測顯示反應轉(zhuǎn)化率為45．8％，烯丙位氧化產(chǎn)物的總選
5、擇性可達90％以上，其中2一環(huán)己烯一l一酮的選擇性可達49．7％。(2)FG經(jīng)化學氧化處理，高溫膨脹后，得到蠕蟲狀膨脹石墨(EG)，制備了膨脹石墨負載納米Cuox催化劑(Cu／EG)，考察其催化分子氧氧化環(huán)己烯性能，結(jié)果顯示C此G的催化效果明顯優(yōu)于Cu／FG-在較溫和的條件下可以有效的催化分子氧氧化環(huán)己烯反應，環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率達到70％以上，2一環(huán)己烯一1．酮的選擇性可達61．8％。通過SEM及其對應的EDAX、XRD、FT-IR、ICP和N2吸附脫附等方法對催化劑及其載體進行表征，結(jié)果表明，F(xiàn)G進行化學氧化高溫膨脹處理，一方面增
6、大了載體的比表面積，在EG表面形成了．OH，C=O和C．o—C等官能團；另一方面還引入了Fe和Mn，提供了多元催化活性中心，提高了其催化能力。(3)采用間歇式加料法，制備了具有十字針狀特殊形貌的膨脹石墨負載納米CuOx催化劑(Cu／EG)，其化學組成與一次加料還原法制備的Cu／EG完全相同。但催化效果卻有一定程度的提升：環(huán)己烯轉(zhuǎn)化率達到90％以上，烯酮產(chǎn)物選擇性并沒有明顯的上升?？疾炝舜呋瘎┴撦d量、溶劑、制備方法和反應時間等因素對反應的影響，優(yōu)化了反應工藝。在最優(yōu)條件下，環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率達到98．2％，烯酮產(chǎn)物的中南大學碩士學位論
7、文摘要選擇性為62．1％。該類催化劑可以重復使用3次，催化效果沒有明顯下降。進一步探討了銅催化劑在此體系中可能的反應機理。(4)通過改變強氧化劑KMn04和插層劑FeCl3的用量，制備了三種不同類型的膨脹石墨：EGl、EG2和EG3。間歇式加料硼氫化鈉還原法制備了銅負載量接近的三類催化劑：Cu／EGl，Cu／EG2和Cu／EG3。在相同的反應條件下催化分子氧氧化環(huán)己烯反應。結(jié)果表明，Cu／EG3表現(xiàn)出較好的催化效果：環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率達到98．9％，烯酮產(chǎn)物的選擇性達到71．3％。對Cu／EG3摻雜Bi，Co，Ni，對該類催化劑的催
8、化效果有一定的影響。其中Bi摻雜的效果最好：環(huán)己烯的轉(zhuǎn)化率達到100％，烯酮產(chǎn)物的選擇性達到78．9％。此催化劑循環(huán)使用4次后催化性能仍然良好，反應的轉(zhuǎn)化率和烯酮產(chǎn)物的選擇性仍可達88．3％，73．2％。關(guān)鍵詞烯丙位氧化，環(huán)己烯，分子氧，膨脹石墨負載Cu0。催化
