對氯甲苯選擇性催化氧化制備對氯苯甲醛的研究.pdf

1、對氯苯甲醛是精細(xì)化工領(lǐng)域重要的中間體，廣泛應(yīng)用于染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥等的生產(chǎn)。目前，工業(yè)上生產(chǎn)對氯苯甲醛的方法主要為對氯甲苯的氯化水解法，但該方法生產(chǎn)工藝繁瑣、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重以及帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題，已不適應(yīng)當(dāng)前綠色化工發(fā)展的要求。近年來，以氧氣為氧化劑實現(xiàn)甲基芳烴側(cè)鏈氧化制備芳香醛的研究受到了廣泛關(guān)注，同時開發(fā)高效且易于分離的催化劑更是具有十分重要的理論意義和工業(yè)實用價值。本論文旨在研發(fā)用于對氯甲苯氧化制備對氯苯甲醛的高效多相催化劑，并試圖

2、揭示其可能的催化反應(yīng)機(jī)理。
　　本文首先篩選出一種廣泛應(yīng)用于氧化還原反應(yīng)的氧化錳八面體分子篩(OMS-2)催化劑，并系統(tǒng)考察了各種反應(yīng)條件（催化劑用量、初始水含量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間）對其催化活性的影響。結(jié)果表明，該催化劑在對氯甲苯的選擇性氧化中表現(xiàn)出了較好的催化活性，在優(yōu)化的反應(yīng)條件下(催化劑0.05g、水2g、100℃、10h)得到對氯苯甲醛的選擇性和產(chǎn)率分別為68.7％和59.1％，并且催化劑具有較好的重復(fù)使用性能，循環(huán)四次

3、使用后，產(chǎn)物產(chǎn)率基本沒有變化。利用XRD、BET、SEM、O2-TPD和H2-TPR等技術(shù)手段對催化劑進(jìn)行了表征，并關(guān)聯(lián)了催化劑的活性與催化劑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。研究結(jié)果初步表明，該催化劑具有較高的催化活性與其晶格氧的含量和活潑性有關(guān)。
　　為了獲得活性更高的催化劑，采用過渡金屬元素對催化劑OMS-2進(jìn)行了摻雜改性。當(dāng)以Zr進(jìn)行摻雜改性合成的Zr-OMS-2為催化劑時，在同樣的優(yōu)化條件下該催化劑表現(xiàn)出了更加優(yōu)異的催化性能;其中，當(dāng)Zr