金屬卟啉的催化性能研究對指導(dǎo)重要的化工原料(如:環(huán)己酮、苯乙酮)的工業(yè)生產(chǎn)和烷烴C-H氧化的理論研究有著重要的意義。又由于目前生產(chǎn)環(huán)己酮和苯乙酮等化工原料的工業(yè)方法存在轉(zhuǎn)化率低和不夠清潔等弊端,本研究使用仿生催化材料——介孔硫化銀(mp-Ag₂S)固載金屬卟啉催化環(huán)己烷和乙苯氧化成環(huán)己酮、苯乙酮等來研究影響金屬卟啉催化性能的內(nèi)外部因素,并為生產(chǎn)環(huán)己酮和苯乙酮等重要化工提供了新方法。為了提高5,10,15,20-四(4-吡啶基)錳卟啉(Mn TPyP)和5,10,15,20-四(4-吡啶基)鐵卟啉(Fe TPyP)的催化性能,將Mn TPyP和Fe TPyP通過硫配位分別固載到介孔硫化銀(mp-Ag₂S)的納米腔中,形成仿生催化材料Mn TPyP/mp-Ag₂S和Fe TPyP/mp-Ag₂S。并應(yīng)用各種表征方法對所制備的新型催化劑進(jìn)行表征和分析,并研究對其催化氧化環(huán)己烷和乙苯性能的重要影響因素。本研究的工作內(nèi)容和主要結(jié)果如下:1.介紹金屬卟啉、環(huán)己烷和乙苯催化氧化和響應(yīng)曲面優(yōu)化法(RSM)的研究進(jìn)展...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 金屬卟啉概述
    1.2 硫化銀的研究進(jìn)展
    1.3 金屬卟啉仿生模型
    1.4 環(huán)己烷催化氧化研究進(jìn)展
    1.5 乙苯催化氧化研究進(jìn)展
    1.6 響應(yīng)曲面法優(yōu)化技術(shù)
    1.7 本課題的研究意義和內(nèi)容與創(chuàng)新點
        1.7.1 本課題的研究意義
        1.7.2 本課題的研究內(nèi)容
        1.7.3 本課題的創(chuàng)新點
第二章 催化材料的制備與表征
    2.1 實驗儀器和試劑
        2.1.1 實驗所用儀器
        2.1.2 實驗所用試劑
    2.2 催化材料的制備
        2.2.1 載體的制備
        2.2.2 5,10,15,20-四(4-吡啶基)錳卟啉制備
        2.2.3 5,10,15,20-四(4-吡啶基)鐵卟啉制備
        2.2.4 Mn TPyP/mp-Ag₂S的制備
        2.2.5 Fe TPyP/mp-Ag₂S的制備
    2.3 催化氧化環(huán)己烷反應(yīng)
        2.3.1 催化反應(yīng)裝置圖
        2.3.2 催化反應(yīng)實施過程
    2.4 環(huán)己烷氧化反應(yīng)產(chǎn)物分析
        2.4.1 氣相色譜儀GC7900工作條件
        2.4.2 環(huán)己烷氧化混合物的定性分析
        2.4.3 環(huán)己烷氧化混合物中環(huán)己烷、環(huán)己醇和環(huán)己酮的定量分析
        2.4.4 環(huán)己烷氧化混合物中副產(chǎn)物的定量分析
    2.5 乙苯氧化反應(yīng)產(chǎn)物分析
        2.5.1 氣相色譜儀GC7900工作條件
        2.5.2 乙苯氧化混合物的定性分析
        2.5.3 乙苯氧化混合物中乙苯、苯乙酮、苯甲醛和D-L苯乙醇的定量分析
        2.5.4 乙苯氧化混合物中副產(chǎn)物的定量分析
    2.6 催化劑性能評價方法
    2.7 紫外-可見光譜分析
        2.7.1 H₂TpyP、Mn TPyP和 Fe TPyP的紫外-可見光譜
        2.7.2 mp-Ag₂S,固載Mn TPyP和固載Fe TPyP濾液的紫外-可見光譜
        2.7.3 Mn TPyP/mp-Ag₂S的紫外-可見光譜
        2.7.5 Fe TPyP/mp-Ag₂S的紫外-可見光譜
    2.8 紅外及拉曼表征
        2.8.1 Mn TPyP/mp-Ag₂S的紅外與拉曼分析
        2.8.2 Fe TPyP/mp-Ag₂S的紅外與拉曼分析
    2.9 EDS表征
    2.10 TEM和氮吸附結(jié)果分析
    2.11 TG表征
    2.12 X射線光電子能譜分析
        2.12.1 Mn TPyP/mp-Ag₂S的 XPS分析
        2.12.2 Fe TPyP/mp-Ag₂S的 XPS分析
    2.13 本章小結(jié)
第三章 介孔硫化銀固載錳卟啉催化環(huán)己烷結(jié)果分析
    3.1 Mn TPyP/mp-Ag₂S催化氧化環(huán)己烷
        3.1.1 反應(yīng)溫度對Mn TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
        3.1.2 氧氣壓力對Mn TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
        3.1.3 催化劑用量對Mn TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
        3.1.4 TSAR對 Mn TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
    3.2 RSM優(yōu)化Mn TPyP/mp-Ag₂S對環(huán)己烷的轉(zhuǎn)化率
        3.2.1 實驗設(shè)計和回歸方程的建立
        3.2.2 響應(yīng)面二元回歸方程的顯著性檢驗
        3.2.3 響應(yīng)面結(jié)果分析
        3.2.4 實驗?zāi)Ｐ偷尿炞C
    3.3 Mn TPyP/mp-Ag₂S和 Mn TPyP催化性能和循環(huán)利用性能比較
第四章 介孔硫化銀固載鐵卟啉催化乙苯氧化結(jié)果分析
    4.1 Fe TPyP/mp-Ag₂S催化氧化乙苯
        4.1.1 反應(yīng)溫度對Fe TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
        4.1.2 氧氣壓力對Fe TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
        4.1.3 催化劑用量對Fe TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
        4.1.4 TSAR對 Fe TPyP/mp-Ag₂S催化性能的影響
    4.2 RSM優(yōu)化Fe TPyP/mp-Ag₂S對乙苯的轉(zhuǎn)化率
        4.2.1 實驗設(shè)計和回歸方程的建立
        4.2.2 響應(yīng)面二元回歸方程的顯著性檢驗
        4.2.3 響應(yīng)面結(jié)果分析
        4.2.4 實驗?zāi)Ｐ偷尿炞C
    4.3 Fe TPyP/mp-Ag₂S和 Fe TPyP催化性能和循環(huán)利用性能比較
    4.4 固載Fe TPyP催化乙苯氧化反應(yīng)機理探討
        4.4.1 對照實驗
        4.4.2 固載金屬卟啉催化乙苯的氧化反應(yīng)機理簡單探討
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3950158