發(fā)布時(shí)間：2018-01-09 09:25

  本文關(guān)鍵詞：銅雙金屬催化劑的制備、表征及其在氣相醇選擇性氧化反應(yīng)中的應(yīng)用　出處：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在有機(jī)合成領(lǐng)域,醇選擇性地氧化為相應(yīng)的羰基化合物是最重要的化學(xué)反應(yīng)之一。醛酮被廣泛用作溶劑、聚合物前驅(qū)體、香料中的高附加組分以及染料和藥物的中間體。傳統(tǒng)的制備醛酮的方式需要加入大量昂貴且毒性的鉻酸鹽或高錳酸鹽氧化劑,造成了極大的污染和浪費(fèi)。"綠色化學(xué)"的理念要求我們實(shí)現(xiàn)原子經(jīng)濟(jì)和綠色環(huán)保的生產(chǎn)方式。因此近年來人們采用綠色的氧氣或雙氧水作為氧化劑在多相催化醇選擇性氧化領(lǐng)域展開了大量研究工作。氣相醇選擇性氧化采用氧氣為氧化劑,解決了產(chǎn)物和催化劑的分離難題,能夠無溶劑地連續(xù)生產(chǎn),更適用于工業(yè)生產(chǎn)大宗醛酮產(chǎn)品。負(fù)載型金屬催化劑如金、鈀、銀和銅等在氣相醇氧化中研究廣泛,其中銅基催化劑成本較低、制備簡單,具有非常高的催化活性,對(duì)于工業(yè)應(yīng)用有更廣闊的前景。單金屬催化劑結(jié)構(gòu)單一,往往需要小粒徑才能具有高的催化活性。雙金屬催化劑不僅可以突破單金屬催化劑的"尺寸效應(yīng)",而且兩種組分之間能夠產(chǎn)生"協(xié)同效應(yīng)",在現(xiàn)代化工行業(yè)更具潛力�；谝陨戏治�,本文以分子氧為氧化劑,采用負(fù)載型雙金屬為催化劑,對(duì)醇?xì)庀啻呋趸w系展開深入研究:1.銅雙金屬催化劑在氣相苯甲醇氧化反應(yīng)中的應(yīng)用研究我們分別制備了以SBA-15和SiC為載體的AuCu雙金屬催化劑,通過催化劑活性、使用壽命和熱穩(wěn)定性三個(gè)方面的比較進(jìn)行載體的篩選。結(jié)果表明,高導(dǎo)熱性的SiC作為載體表現(xiàn)更為出色。以其作為載體制備了一系列雙金屬催化劑,確定了最佳催化劑制備條件:300℃焙燒2 h后進(jìn)行380℃預(yù)活化0.5 h。研究發(fā)現(xiàn):1.雙金屬催化劑活性優(yōu)于單金屬催化劑;2.三種銅基雙金屬催化劑活性優(yōu)于其他雙金屬催化劑;3.AuCu/SBA-15催化劑活性較差,因其活性組分是活性很弱的CuO,而非其他催化劑的高活性位Cu_2O;AgCu/SiC催化劑催化活性最高,轉(zhuǎn)化率和選擇性分別達(dá)到99.3%和99.6%,且其成本相對(duì)較低低,更有利于工業(yè)應(yīng)用。2.AgCu/SiC在氣相辭氧化反應(yīng)中的低溫高活性催化性能研究預(yù)活化的Ag_(2.5)Cu_5/SiC催化劑具有卓越的催化性能:在280℃,重時(shí)空速10 h-1,氧醇比0.6條件下,苯甲醇轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.3%,選擇性達(dá)到99.6%,催化劑使用壽命可達(dá)215h,并對(duì)其他醇具有良好的普適性。將Ag_(2.5)Cu_5/SiC催化劑的導(dǎo)熱性和催化活性與文獻(xiàn)報(bào)道的催化劑進(jìn)行對(duì)比,可以看到該催化劑導(dǎo)熱性良好且具有非常優(yōu)異的催化活性。表征結(jié)果表明,催化劑的高活性源于預(yù)活化過程后形成的Ag-Cu_2O復(fù)合結(jié)構(gòu)。其中Cu_20在復(fù)合活性位中起了關(guān)鍵作用,Cu_2O的含量直接反映了催化劑的活性高低,催化劑失活也正是由Cu_2O在反應(yīng)中逐步還原為CuO造成的;Ag的作用主要體現(xiàn)在形成的Ag-Cu_2O結(jié)構(gòu)提升了催化劑的穩(wěn)定性。O_2-TPD確認(rèn)了 AgCu/SiC催化醇氧化遵循催化脫氫過程,該過程體現(xiàn)了 Ag和Cu_2O的協(xié)同作用。O_2作為氧化劑在醇氧化中具有不可或缺的作用,這進(jìn)一步證實(shí)了催化脫氫機(jī)理。
[Abstract]:in that field of organic synthesis , the selective oxidation of alcohol to the corresponding carbonyl compound is one of the most important chemical reaction . The catalytic activity of Ag _ ( 2.5 ) Cu _ 5 / SiC catalyst was higher than that of other bimetallic catalysts . The results showed that the activity of Cu _ 2O was better than that of other bimetallic catalysts .

【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36;O621.254.1

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本文編號(hào)：1400855