环己烷催化氧化制环己醇(酮)的SBA-15催化剂研究

由环己烷直接氧化生产环己酮、环己醇等含氧化合物的选择性氧化反应虽早已应用于工业生产中,但由于产物收率很低,能耗大及污染严重等方面的严重不足,一直以来,科学家们都在对该反应体系加以改进,尤其是对催化剂的改进更成为研究的重点.SBA-15是一种新型的全硅介孔分子筛,具有较大的孔径、孔径分布均一且可控,为其改性和应用提供了更广阔的空间.主要阐述了使用不同金属改性的SBA-15催化剂在环己烷催化氧化制环己醇(酮)的研究与进展.     

环己烷选择性氧化催化剂的研究进展

由环己烷直接氧化生产环己酮、环己醇等含氧化合物的选择性氧化反应虽早已应用于工业生产中 ,但由于产物产率很低 ,能耗大及污染严重等方面的严重不足 ,一直以来 ,科学家们都在对该反应体系加以改进 ,尤其是对催化剂的改进更成为研究的重点。本文主要阐述了近年来该领域的最新研究与进展     

VMCM-41对环己烷选择性氧化的研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,水玻璃为硅源,在55℃水热条件下合成出介孔VMCM—41分子筛。以VMCM—41分子筛为催化剂,H2O2为氧源,研究了反应温度、时间、引发剂等因素对环己烷选择性氧化的影响。结果表明,在以环己酮为引发剂的情况下,VMCM—41是一种温和、高效的环己烷选择性氧化催化剂。     

环己烷分子氧选择性氧化固体催化剂研究进展

对环己烷分子氧催化氧化制环己酮固体催化剂的最新进展进行了综述,重点介绍了贵金属催化剂、过渡金属及其氧化物催化剂和分子筛催化剂。指出锆基复合氧化物催化剂和负载在分子筛上的金催化剂具有较高的催化活性和选择性及好的稳定性,具有一定的应用及工业化前景。     

锆改性氧化铝负载的纳米金催化剂上环己烷氧化研究

通过浸溃法制备氧化锫改性的氧化铝载体,并采用改进的阴离子交换法(DAE)制备了负载型纳米金催化剂.以分子氧为氧化剂,考察了金催化剂在环己烷选择性氧化制环己酮和环己醇反应中的催化性能.结果表明,提高锆含量,环己烷转化率保持稳定,环己酮和环己醇总选择性,尤其是环己酮的选择性明显提高.随着金负载量增加,金颗粒增大,催化剂的活性降低,金颗粒在6nm以下的催化剂具有很高的催化活性.在423K,1.5MPa、3h反应条件下,0.6%(wt) 金和17%(wt)锆含量的催化剂上环己烷氧化得到9,5%的转化率,环己酮和环己醇的选择性分别为38.8%和51.5%.     

环己烷选择性氧化合成环己醇和环己酮的研究进展

对目前的环己烷选择性氧化合成环己醇和环己酮的方法、机理和工艺进行了概括总结,并对今后环己烷氧化制环己酮技术的发展趋势进行了展望。     

Co-M/Al2O3上环己烷的选择性氧化研究

采用溶胶-凝胶法制备了Co-M/Al₂O₃(M=Cu，Zn，Ni)催化剂。在没有任何有机溶剂或助剂的条件下，研究了以空气为氧化剂的环己烷选择性氧化。所制备四种催化剂的活性为Co-Ni/Al₂O₃ >Co/Al₂O₃ >Co-Zn/Al₂O₃ >Co-Cu/Al₂O₃。在Co-Ni/Al₂O₃中Co、Ni的质量分数分别为4.0%和3.0%时活性最好。以Co-Ni/Al₂O₃为催化剂，在4.5 MPa、443 K下反应120 min，环己烷转化率达9.9%，环己酮和环己醇的总选择性达94.6%，n(酮)∶n(醇)为2.8。Co-Ni/Al₂O₃催化剂连续使用五次后活性基本不变。     

环己烷氧化技术的研究进展

综述了环已烷的氧化工艺现状.环己烷氯化催化剂和氧化介质的技术进展情况,开发廉价、高效、清洁的催化荆成为未来的发展趋势.     

纳米金催化剂催化氧化环己烷氧化反应研究进展

综述了近年来环己烷氧化反应的主要工艺技术以及金催化剂在该反应中的开发进展,重点分析负载型金催化剂在环己烷氧化反应中的研究工作。金催化剂的研究在20世纪90年代发展迅速。相较于其他贵金属其优势是反应条件温和,且能得到高活性和选择性。针对环己烷氧化反应,分析近年来在该反应下纳米金催化剂的相关情况,阐述金催化剂通过制备方法提高活性的相关策略,探讨了催化机理。     

Au/TS-1的合成及其对环己烷氧化反应的影响

用不同的:实验方法制备得到了钛硅负载金催化剂(Au/TS-1).并用于催化环己烷液相选择氧化反应。发现以无机钛硅为原料水热合成得到的Au/TS-1催化剂具有良好的催化性能;在反应体系中以氧气作为氧化剂,考察了反应时间、温度、压力等因素对催化剂活性的影响。结果表明,当叔丁基过氧化氢用量为0.04 g时,在150℃,1.0 MPa的条件下反应2.5 h,环己烷的转化率达到了9.42%,目的产物(环己醇、环己酮和环己基过氧化氢)的选择性为89.38%。     

环己烷催化氧化制环己酮的MCM-41催化剂研究

以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,采用水热合成法制备纯MCM-41分子筛和掺杂不同金属离子的MCM-41分子筛,并采用等体积浸渍法将一定量的金属离子负载在纯MCM-41分子筛内表面上,制备了负载型和掺杂型2类不同的MCM-41分子筛催化剂.分别考察了负载和掺杂的金属种类、金属Cr负载和掺杂量等对环己烷氧化制环己酮中的催化活性和选择性的影响.研究表明:采用掺杂制备的MCM-41分子筛催化剂活性明显高于负载型MCM-41分子筛催化剂;Cr掺杂量增加,虽然环己烷氧化转化率增加,但产物选择性下降;掺杂Cr的MCM-41分子筛催化剂,用于环己烷氧化制环己酮,在Si与Cr摩尔比为50以下、反应温度75℃、H2O2与环己烷摩尔比为1.2的条件下,环己烷的转化率可达60%左右,环己酮和环己醇的总选择性可达94%以上.     

A highly active Au/Al2O3 catalyst for cyclohexane oxidation using molecular oxygen

The selective oxidation of cyclohexane to cyclohexanone and cyclohexanol has been investigated over Au/Al₂O₃ catalysts using molecular oxygen in a solvent-free system. The catalysts were prepared by a modified direct anionic exchange method and characterized by AAS, N₂ adsorption and TEM. The results showed that the catalytic performance of Au/Al₂O₃ is very high in terms of turnover frequency. Moreover, the nano-size effect of gold is also reported in the reaction.     

Au-Promoted Pt nanoparticles supported on MgO/SBA-15 as an efficient catalyst for selective oxidation of glycerol

A systematic study of Au-promoted and unpromoted Pt/MgO/SBA-15 catalyst is developed to separate the promoter effect from electron transfer effect between Au and Pt. Multi-characterizations revealed that Au and Pt metals in these bimetallic catalysts mainly exist in the form of alloy, and the main role of Au is to reduce the size of AuPt alloy nanoparticles, thus enhancing the adsorption and activation of intermediate products. Through the optimization of various factors (including MgO content, Au/Pt molar ratio, reaction temperature and time), the Au₁Pt₂/MgO/SBA-15 (0.05) catalyst exhibits excellent catalytic activity and glyceric acid selectivity for the selective oxidation of glycerol. Density functional theory calculation confirmed that the synergistic effect between Pt and Au active sites could facilitate the oxidation of primary hydroxyl group by promoting the activation of C H bond and the oxidation of aldehyde group. The results may give insights on designing effective Pt based bimetallic catalyst for selective oxidation of glycerol.     

Cobalt molybdenum oxide catalysts for selective oxidation of cyclohexane

Oxidation of cyclohexane has been carried out using molecular oxygen over cobalt molybdenum oxide (CoMoO₄) catalysts in solvent free conditions. The catalysts were prepared using citrate method with three different molar ratios of Co:Mo, 1:1, 1:2, and 2:1 along with individual oxides for comparative studies. While all the catalysts showed significant activity and selectivity, CoMoO₄ with 1:1 ratio showed the best performance compared to the others with a conversion of 7.38%, with selectivity to cyclohexanol and cyclohexanone (KA oil) of 94.3%, in 1 h. The performance of the catalyst, has been studied as a function of oxygen pressure, reaction temperature, and catalyst loading. It was observed that the catalyst deactivates during the course of the reaction. The reasons for deactivation and methods for restoring the activity have been studied. A kinetic model is presented that captures the complex kinetics and matches well with the experimental data. © 2016 American Institute of Chemical Engineers AIChE J, 62: 4384–4402, 2016     

金属卟啉配合物在催化空气氧化环己烷反应中的应用

以四苯基卟啉和乙酸盐为原料,合成了4种简单过渡金属配合物,并应用紫外-可见光谱仪（UV-vis）和傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对所得产物进行表征,获得了同周期过渡金属卟啉配合物吸收光谱的重要信息。研究表明,通过紫外-可见及红外光谱对过渡金属卟啉配合物中心离子的价态及其在周期表中的位置进行初步判断是可行的。以空气氧化环己烷制备环己醇和环己酮为探针反应,在不加入任何溶剂或助催化剂的条件下考察了金属卟啉用量、反应温度、压力、时间等对其催化活性的影响。结果发现,锰卟啉催化活性最好,在最佳反应条件下,环己烷转化率最高可达15.37%,环己醇和环己酮的总选择性约为93.94%。     

环己烷富氧氧化制环己酮的研究

研究了环己烷富氧氧化的特征,考察了进气氧浓度的提高对反应速度、选择性、安全性和经济性的影响。通过工业化试验,控制氧气体积分数30%,反应温度160～175℃,压力1.0～1.2MPa,环己烷氧化转化率为3%～4%,能很好实现富氧氧化反应,氧化尾气的氧气体积分数可以安全控制在2%～3%。环己烷富氧氧化可用于环己酮装置的改扩建,较空气氧化经济性好。     

MoOx/SBA-15丙烷选择氧化催化剂的研究

采用浸渍法制备了一系列不同Mo含量的MoOx/SBA-15催化剂,并考察了丙烷选择氧化生成醛类含氧化合物（甲醛、乙醛和丙烯醛）的催化剂性能,利用FT-IR和XRD等技术对催化剂及载体的物化性能进行了表征。结果表明,催化剂的活性主要取决于Mo的负载量,当x(Mo)=1.75%［n(Mo)∶n(Si)=1.75∶100］时,醛类选择性约30%,总醛收率为10.4%,高分散催化剂尤其有利于醛类含氧化合物的定向生成。     

One-step oxidation of cyclohexane to adipic acid

Liquid-phase oxidation of cyclohexane with Co(III) catalyst and gaseous oxygen was found to be influenced by reaction temperature, catalyst concentration and the duration. Maximum adipic acid product selectivity (77%) with about 85% cyclohexane conversion was attained at 100°C using catalyst: cyclohexane molar ratio 0·08. Under these conditions more than 80% cyclohexane was converted in the first hour, although selectivity to adipic acid continued to increase for the next 5 h. Cyclohexyl acetate and cyclohexyl monoadipate were identified as important intermediates. This study supports the mechanism proposed by Schultz, J. G. D. and Opchenko, A., J. Org. Chem., 38 (21) (1973) 3729.