Biosynthesis of Au-Pd-MgO catalysts and solvent free selective liquid phase oxidation of benzyl alcohol.pdf

1、受到近年來(lái)日益增長(zhǎng)的“綠色化學(xué)”概念的驅(qū)動(dòng),利用生物還原法來(lái)制備納米顆粒,得到了研究者們的青睞,其將是一種替代傳統(tǒng)化學(xué)法和物理法的有效方法。另一方面,金鈀雙金屬納米顆粒相比于單金屬納米顆粒而言,在磁學(xué)、光學(xué)、電子、催化應(yīng)用方面擁有許多新特性。因此,本論文采用以側(cè)柏葉提取液為代表的植物還原法制備負(fù)載型金鈀雙金屬催化劑,并將其應(yīng)用于基于分子氧和無(wú)溶劑法的苯甲醇液相氧化反應(yīng)。采用分子氧為氧化劑的苯甲醇液相氧化法,將苯甲醇選擇氧化為苯甲醛是一條

2、綠色環(huán)保工藝。該方法工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好,有望高收率制得苯甲醛,在日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和不斷增長(zhǎng)的“無(wú)氯”苯甲醛市場(chǎng)需求量的環(huán)境下,研制高效的金鈀雙金屬催化劑催化苯甲醇液相氧化制苯甲醛是一件很有意義的工作。
　　 利用側(cè)柏葉提取液對(duì)金前驅(qū)體(氯金酸溶液)和鈀前驅(qū)體(氯化鈀溶液)的還原能力,本論文采用溶膠負(fù)載法(SI法)和吸附還原法(AR法)將植物還原法得到的金鈀雙金屬納米顆粒負(fù)載在MgO載體上制備負(fù)載型金鈀雙金屬催化劑。同時(shí),利用X

3、射線粉末衍射(XRD)、熱重(TG)、透射電鏡(TEM)、紫外可見(jiàn)漫反射(DRUV-vis)等表征手段對(duì)金鈀雙金屬催化劑的結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行了全面表征,探索催化劑制備條件與催化劑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)。
　　 在金鈀雙金屬催化劑制備過(guò)程中,本論文詳細(xì)考察了包括催化劑制備方法(溶膠負(fù)載法和吸附還原法)、載體種類(MgO,CaO,ZrO2,SiO2,碳納米管和活性炭)、金屬前驅(qū)體加入順序?qū)е碌碾p金屬結(jié)構(gòu)(Au+Pd/AR,Pd@Au/AR,Au@

4、Pd/AR,Au+Pd/SI,Pd@Au/SI和Au@Pd/SI)、金鈀摩爾比例(1:0,3:1,1:1,1:3,0:1)、焙燒溫度(無(wú)焙燒,250,350,450,600℃)、金屬負(fù)載量(0.25,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0 wt％)、植物生物質(zhì)種類(側(cè)柏、芳樟、洋蒲桃和石栗)、植物提取液用量(0,10,20,30,40,50 ml)等因素對(duì)催化劑性能的影響。此外,本論文也考察了苯甲醇氧化反應(yīng)條件對(duì)催化劑催化性能的影響,例

5、如:反應(yīng)時(shí)間(0.5,1,1.5,2,3,4,6,8 h)、氧氣流量(0,30,50,70,90 ml/min)、反應(yīng)溫度(30,50,70,90℃)、催化劑用量(0,0.1,0.3,0.5,0.7 g)和催化劑回用次數(shù)的影響等。最后,對(duì)不同催化劑制備條件及催化反應(yīng)條件對(duì)苯甲醇轉(zhuǎn)化率、苯甲醛選擇性及收率的影響原因進(jìn)行了詳細(xì)的討論與分析,提出苯甲醇液相氧化反應(yīng)的反應(yīng)途徑。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,優(yōu)化的催化劑制備條件為:催化劑制備方法