文档介绍：第卷第期应用化学..
年月.
/—催化剂的合成及其对
苯酚羟基化反应的催化性能
刘慧慧蒋天龙王艳芹
华东理工大学化学与分子工程学院上海
摘要采用不同硅铝比的介孔分子筛作为载体负载不同量的铜元素作为催化剂/
一,通过小角射线衍射、氮气吸附脱附等温线表征其结构性质,并以苯酚羟基化的反应为模型反应考
察了材料的催化性能。研究发现,高的铜负载量不利于介孔材料结构的保持,在较低的铜负载量%的情况
下就可以使苯酚羟基化达到.%的高转化率。
分析,发现一一作为载体经过次套用之后依然保持着.%的高转化率,而一经次套用后的
转化率仅有.%。这种结果应该得益于载体中的铝元素增加了材料表面的电荷,使铜离子与载体的相互作
用加强,在循环套用中的铜离子在材料表面的分散更均匀。
关键词苯酚羟基化,介孔分子筛,/一一
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:.
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邻苯二酚和对苯二酚在医药、农药、涂料和助剂等工业生产中有广泛的应用,是非常重要的精细化
工产品。传统的对苯二酚生产方法有苯氨氧化法和对二异丙苯氧化法等,邻苯二酚则主要通过邻二***
苯法、邻***苯酚水解法和,.二磺酸基苯酚水解法等获得⋯。这些传统的生产方法需要经过多步反应
和复杂的工艺流程,副产物也多,而且在反应过程中采用强酸、强碱和等有毒、有害物质,设备腐蚀严
重,三废量大。世纪年代,国外相继开发了几种以苯酚为原料,以过氧化氢为氧化剂同时
生产邻苯二酚和对苯二酚的苯酚羟基化方法。与传统方法相比,苯酚羟基化法工艺流程简单,反应温度
温和,过氧化氢价廉,氧化副产物是水而无污染,符合绿色化学的原则要求,被认为是世纪最有价值
的工艺路线之一。在苯酚羟基化的众多催化剂当中,固体酸催化剂因其具备对环保,易分离和回收等
优点备受关注。近年来,大量学者将具有大的孔容和比表面积、孔径可调的有序介孔材料作为固体酸
或者酸性载体,如:¨引、、/、/。研
究发现,负载铜的介孔材料的催化活性均比较好,弥补了介孔二氧化硅材料缺少酸性位和氧化还原活性
中心的缺点。以有序介:氧化硅材料作为催化剂载体,有个问题不能忽视:即介孔二氧化硅材料本身
缺少酸性位。这个缺点虽然可以通过负载金属来弥补,但是,由于硅材料本身显电中性,这样金属或金
属氧化物负载之后,可能和介孔材料之间缺少强相互作用,会导致负载的金属或金属氧化物在催化的过
程中发生流失,继而影响催化剂的循环使用性能。
在我们之前的研究中¨,为了拓宽介孔二氧化硅材料在实际应用中的范围,合成出了高水热稳定
性的..,解决了介孔二氧化硅材料载体水热稳定性差的问题。本文使用一作为载体,
尝试能否利用介孔材料骨架中的铝与负载的金属的相互作用来更好的分散金属氧化物,进而提高催化
剂的循环使用性能。
实验部分
. 仪器和试剂
—。***化钠、盐酸、正硅酸乙酯、偏铝酸钠、***铜、氨水、苯酚和双氧水均为分析
收稿,—修回,—接受
通讯联系人:刘慧慧,工程师;:;—:..;研究方向:介孔金属氧化物的合成与表征及催化
性能研究
第期刘慧慧等:/.一催化剂的合成及其对苯酚羟基化反应的催化性能
纯试剂。
型射线衍射仪德国公司, 型比表面积和孔