釩基催化劑在苯羥基化反應中的應用.pdf

1、苯酚是重要的化工中間產物，主要用于樹脂、纖維和醫(yī)藥領域。近年來，尋求溫和環(huán)保的苯酚生產方式是催化領域的一大熱門。因此，苯直接催化氧化制取苯酚的方法一直備受關注。本課題主要研究以金屬釩為活性中心，充分利用水熱合成方法的優(yōu)點，改進催化劑的催化性能，提高催化劑的穩(wěn)定性，尋求最優(yōu)反應條件，得到較高的苯的轉化率和苯酚選擇性。具體研究工作如下:
　　(1)研究了以VO(acac)2為前驅體，以葡萄糖為碳源通過水熱合成方法制備的新型催化劑VxO

2、y@C，并對該催化劑進行XRD、FT-IR、SEM、TEM、BET、EPR、DR UV-vis等一系列表征。釩氧化物（多為四價釩和五價釩）與碳形成復合體催化劑VxOy@C，是直徑為2μm～10μm的碳微球結構，且其比表面積、孔徑和孔體積均很小。該催化劑催化苯羥基化反應，以冰醋酸為溶劑，采用分子氧為氧源，多相催化氧化制取苯酚，對制備條件如:前驅體加入量、水熱合成溫度、水熱合成時間進行了考察并對反應條件進行了優(yōu)化。同時在最優(yōu)制備條件和最優(yōu)反

3、應條件下，對比了采用不同前驅體制備的VxOy@C催化劑的催化性能。以NH4VO3為前驅體的VxOy@C催化劑（所含釩物種多為四價釩和五價釩），表現(xiàn)為不規(guī)則顆粒狀結構。該催化劑催化該反應時雖然表現(xiàn)出較好的活性，但催化劑重復性能不佳。以VO(acac)2為前驅體的VxOy@C催化劑催化該反應不僅具有較好的催化活性，而且重復使用兩次后其催化活性依然穩(wěn)定。
　　(2)研究了用葡萄糖通過水熱碳化包裹在溶膠凝膠法制備的V/SiO2催化劑表面，

4、然后在氫氣氣氛下熱處理的方法制備出的C/V/SiO2催化劑，并采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、BET、EPR、DR UV-vis等一系列表征對催化劑的形貌特征、表面物理性質及金屬釩的價態(tài)進行探究。經葡萄糖碳化包裹后的C/V/SiO2催化劑中釩的價態(tài)多為四價釩氧化物。因其外部無規(guī)則包裹直徑為20 nm～50 nm的碳棒結構，故其比表面積小于V/SiO2催化劑，但其孔徑和孔體積均略大于V/SiO2催化劑。該催化劑在以冰醋酸為溶劑，分