乙酰丙酮钴(Ⅱ)对甲苯液相空气氧化反应的催化性能

以乙酰丙酮钴(Co(acac)₂)为催化剂,在1 L高压搅拌反应釜中研究了其对甲苯液相空气氧化反应的催化性能和反应产物分布,考察了催化剂用量对甲苯转化率和苯甲酸收率的影响,并考察了不同温度下不同催化剂用量时的催化剂寿命。结果表明,Co(acac)₂催化甲苯液相氧化是平行连串的复杂反应,Co(acac)₂的催化活性存在"催化-抑制转换"现象,适宜的催化剂用量为0.0044%(质量分数);催化剂的寿命随反应温度变化存在一个最大值,165℃时催化剂寿命最长,反应温度较低(<165℃)时催化剂更容易失活;在165℃、Co(acac)₂用量为0.0044%时,反应4 h,甲苯转化率为19%,苯甲酸收率为80%;与醋酸钴、环烷酸钴等钴盐催化剂相比,Co(acac)₂催化剂具有用量少、催化活性时间长的优点,可有效地减缓钴盐结垢现象,Co(acac)₂催化剂对甲苯液相空气氧化反应具有良好的催化性能。     

Co(acac)2催化氧化乙苯制备苯乙酮的研究

以乙苯为起始物料,以空气为氧化剂,采用Co(acac)₂为催化剂催化氧化合成苯乙酮,研究了反应过程中的反应时间、反应温度、空气流速和催化剂用量等工艺参数对催化氧化合成苯乙酮的影响并确定最优的合成方案。实验结果表明：乙苯催化氧化合成苯乙酮的最优的合成方案：28 h为最佳反应时间,100℃为最佳反应温度,空气作为气源,100 mL/min为最佳流速,Co(acac)₂最佳用量为乙苯质量分数1‰,在此合成方案下,乙苯转化率最优,为60.43%,苯乙酮收率最高,为92.55%。Co(acac)₂在催化乙苯氧化合成苯乙酮的反应中具有显著优势,它的用量较小、对设备腐蚀较小、成本低廉,能够有效提升氧化效率,降低生产成本,因此具有广阔的工业应用前景。     

TEMPO抑制K_2S_2O_8氧化甲苯生成苯甲醛过程中的过度氧化

采用TEMPO/Cu(OAc)2为催化剂,探究其在抑制苯甲醛过度氧化成苯甲酸方面的能力,考察反应时间、反应温度、催化剂用量等因素对苯甲醛收率的影响。研究结果表明,TEMPO以及TEMPO衍生物在Cu(OAc)2催化下,可以有效地抑制甲苯合成苯甲醛过程中苯甲醛进一步氧化成苯甲酸。优化条件下,甲苯氧化生成苯甲醛的收率高达78%,而且没有苯甲醇和苯甲酸生成。     

NHPI/Co(Salen)复合催化液相氧化甲苯的工艺考察

为了开发甲苯液相氧化的新催化体系,寻求合适的反应条件提高甲苯选择性氧化生成苯甲醛、苯甲醇的选择性。以分子氧为氧源,在无溶剂条件下,采用N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)与双水杨醛缩乙二胺合钴配合物(Co(Salen))复合催化甲苯液相氧化反应。详细考察了NHPI单独催化以及NHPI与Co(Salen)复合催化过程中NHPI用量、Co(Salen)用量、反应温度、反应时间和氧压对甲苯选择性氧化反应的影响。结果表明:在甲苯0.22 mol,NHPI的摩尔分数2%,Co(Salen)的摩尔分数0.02%,氧压1.60 MPa,110℃的条件下反应2 h,甲苯转化率达到13.6%,苯甲醛选择性32.7%,苯甲醇选择性10.8%,苯甲醛、醇、酸总选择性达97.7%,该反应条件为较佳的工艺条件。     

甲苯氧化制备苯甲醛工艺研究

研究了在常压下以Co/Mn/Br为催化剂、醋酸为溶剂的甲苯液相选择性氧化制备苯甲醛的反应过程。比较了不同类型催化剂对反应的影响,考察了反应温度与钴含量的影响,确定温和氧化条件下Co/Mn/Br的优化配比关系,获得了优化反应条件:催化剂为Co(OCOCH3)2/MnSO4—Mn(OCOCH3)2/C2H2Br4,反应温度98℃,n(Co)∶n(甲苯)=3.0∶100,n(Br)∶n(Co)=0.24%,n(Co)∶n(Mn)=3∶1。在该条件下甲苯转化率为48.69%,苯甲醛产率可达21.02%。     

Co-VPO催化甲苯液相H_2O_2氧化制苯甲醛

以Co-VPO为催化剂,对常压下甲苯液相H2O2氧化制备苯甲醛进行了研究。考察了催化剂用量、反应温度、反应时间、H2O2用量、溶剂用量等因素对反应的影响。结果表明:Co-VPO复合催化剂对甲苯液相氧化反应具有优良的催化性能,在催化剂用量为0.4 g,助催化剂NaBr用量为0.2 g,反应温度为90℃,反应时间为4 h,H2O2用量为12 mL,溶剂用量为15 mL的条件下,甲苯的转化率可达19.8%,苯甲醛的选择性为60.4%。对催化剂进行了固体紫外表征,并对反应机理做了初步探讨。     

近临界水中甲苯氧化成苯甲醛的工艺研究

研究了在近I临界水中,无催化剂条件下,用过氧化氢作为氧源,氧化甲苯生成苯甲醛。并研究厂甲苯在近临界水中氧化成苯甲醛的化学工艺：对反应参数(反应温度,反应时间、过氧化氢用量)对苯甲醛收率的影响进行了详细的实验研究。研究结果表明,在350℃,反应时间为60min,n[N2O2]：n[甲苯]为35的最优化条件下,苯甲醛的收率可达17.4％。研究结果显示,合理地控制过氧化氢用量,可避免副反应的发生,当n[H2O2]2:n[甲苯]小于或等于2．2时,可以减少苯酚、p-甲酚等副产物的生成。该方法以水为溶剂,且避免了使用催化剂,对环境无污染。     

对叔丁基甲苯氧化合成对叔丁基苯甲酸

采用自制鼓泡反应器,以乙酰丙酮钴(Ⅱ)为催化剂、空气为氧化剂,常压下研究了对叔丁基甲苯(PTBT)液相无溶剂氧化合成对叔丁基苯甲酸( PTBA)的反应过程;基于氧化产物分布,分析了PTBT的氧化反应机理与历程,认为氧化反应为串联反应;考察了空气流量、催化剂用量和反应温度等因素的影响,确定了氧化过程的最佳工艺条件为空气流量150 mL/min、反应温度150℃、催化剂Co含量占原料质量的0.003％,在此条件下反应8h,PTBT转化率和PTBA的收率分别为54.9％和 94.8％.     

槽外法苯甲酸催化甲苯电合成苯甲醛

以苯甲酸作相转移催化剂,Mn3+/Mn2+为媒介,甲苯为原料,采用槽外法电合成苯甲醛。利用正交实验研究了H2SO4浓度、反应温度和苯甲酸用量对苯甲醛生成速率和产率的影响。结果表明,当每升甲苯含8 g苯甲酸、水相H2SO4浓度为51.6%和反应温度85℃时,苯甲醛的收率大于93%。     

氧气液相氧化邻硝基甲苯制备邻硝基苯甲醛——反应条件的研究

研究了反应温度、反应时间、氧气流量、催化剂用量、底物浓度对氧气液相氧化邻硝基甲苯制邻硝基苯甲醛的影响。发现在反应温度0℃～5℃,反应时间4.5小时,氧气流量30ml/min催化剂加入量2g/l,物料溶剂体积比在6/50时,可获得61.44％的转化率及30.74％的收率。     

微通道反应器中甲苯连续液相氧化工艺研究

以甲苯为底物,醋酸钴为催化剂,溴化钠为引发剂,过氧乙酸为液相氧化剂,在脉冲型微通道反应器中液相氧化合成苯甲醛,考察了原料配比、停留时间、反应温度、催化剂、引发剂用量和溶剂量等工艺参数对合成反应的影响。结果表明,n(甲苯)∶n(过氧乙酸)=1∶3、V(甲苯)∶V(乙酸)=1∶5、n(乙酸钴)∶n(甲苯)=1∶75、n(溴化钠)∶n(甲苯)=1∶30、反应温度为110℃、停留时间为10 min时,甲苯转化率达到30.8%,苯甲醛选择性达到83.5%。与传统间歇反应工艺相比,微通道反应器通过对反应过程中传质传热的强化,可大幅提高反应速率及原料的利用率,扩大工艺条件选择区间,实现对氧化反应过程的有效控制。     

锰卟啉-醋酸钴复合催化体系对甲苯氧气氧化的催化作用

研究了在无溶剂体系中,对氯四苯基锰卟啉［T(p-Cl)PPMnCl］和醋酸钴［Co(OAc)2］复合催化下,空气氧化甲苯制苯甲醛、苯甲醇和苯甲酸的新工艺。实验发现,T(p-Cl)PPMnCl/Co(OAc)2为复合催化剂时比单独使用T(p-Cl)PPMnCl 或Co(OAc)2时有更高的甲苯转化率和苯甲醛、苯甲醇、苯甲酸的收率,表现出明显的复合催化作用。研究表明,反应温度、反应时间和催化剂比例对T(p-Cl)PPMnCl/Co(OAc)2的复合催化效果有影响。     

V2O5催化甲烷液相部分氧化工艺过程研究

以V2O5为催化剂,在发烟硫酸中进行了甲烷液相选择性氧化的研究工作,考察了V2O5催化剂用量、反应温度、反应时间、发烟硫酸浓度等工艺条件对反应收率的影响,进行了甲烷液相选择性氧化的催化机理探讨和宏观动力学推导.甲烷在部分氧化反应中首先转化为硫酸甲酯,后者进一步水解得到甲醇.甲烷转化率可达54.5%,选择性45.5%,相应的工艺条件为催化剂用量0.0175 mol、反应温度180C、发烟硫酸中SO3含量50%(wt)、反应时间2 h.V2O5催化甲烷液相部分氧化反应遵循亲代取代机理,甲烷液相部分氧化反应为一级反应.     

V-MCM-41介孔分子筛的合成与催化性能

采用三乙醇胺络合物法制备了骨架中含钒量较高的V—MCM-41分子筛催化剂,利用X射线衍射（XRD）和紫外漫反射光谱（UV—vis DRS）等技术对催化剂进行了表征,并考察了硅钒比、反应温度、体积空速、空气与甲苯比对V-MCM-41分子筛在甲苯气相选择性氧化制苯甲醛反应中催化性能的影响。结果表明,骨架中的钒是甲苯选择性氧化生成苯甲醛的活性中心,钒进入骨架中的量与硅钒物质的量比有关,当硅钒比为30时,进入骨架的钒最多,且在甲苯选择性氧化反应中对苯甲醛选择性最高。以硅钒比为30的V-MCM-41分子筛为催化剂,常压下甲苯氧化制苯甲醛较合适的反应工艺为体积空速800h^-1,空气与甲苯物质的量之比5,反应温度450℃。在此条件下,甲苯转化率为20．8％,苯甲醛选择性为41．8％,苯甲醛收率为8．7％。     

氧气液相氧化邻硝基甲苯制备邻硝基苯甲醛——反应条件的研究

研究了反应温度，反应时间，氧气流量，催化剂用量，底物浓度对氧气液相氧化邻硝基甲苯制邻硝基苯甲醛的影响。发现在反应温度0℃－5℃，反应时间4．5小时,氧气流量30ml/min，催化剂加入2g/l，物料溶剂体积比在6．50时，可获得61．44％的转化率及30．74％的收率。     

超临界CO2中甲苯氧化为苯甲醛的研究

研究了超临界CO2介质中过氧化氢氧化甲苯生成苯甲醛的均相氧化反应。实验考察了无催化剂条件下影响苯甲醛收率的因素。研究发现,在压力25MPa。温度180℃,反应时间4h。过氧化氢与甲苯摩尔比为2．5的条件下,苯甲醛的收率为1．535％,此时的氧化反应可近似为1级反应,反应活化能为21．5KJ／mol。     

甲苯制备苯甲醛合成工艺的改进

苯甲酸做相转移催化剂,在H2SO4溶液中用MnO2将甲苯氧化成苯甲醛.利用正交实验研究了H2SO4浓度、反应温度和苯甲酸用量对苯甲醛生成速率和收率的影响.结果表明,0.001 13 mol苯甲酸溶解到40 mL 58% H2SO4与10 mL甲苯组成的溶液中,在75 ℃与MnO2反应条件适宜,以MnO2计,苯甲醛收率42%.     

氯铁(Ⅲ)酞菁催化氧化苯乙烯的反应研究

以氯铁(Ⅲ)酞菁为催化剂,催化氧化苯乙烯制备苯甲醛。通过改变催化剂和氧化剂的用量、反应温度等因素研究了苯乙烯的转化率和苯甲醛的收率。结果表明,当催化剂物质的量分数为苯乙烯的2.5%,苯乙烯与双氧水的物质的量比为1∶0.01,在乙腈/二氯乙烷溶剂体系中反应4h,苯乙烯的转化率为92%,苯甲醛的收率为20.48%。     

无定型MnO2的制备及其催化苯甲醇选择氧化性能

用KMnO₄和MnSO₄为原料，通过简单的氧化还原过程合成了无定形MnO₂，并用于催化苯甲醇氧化制苯甲醛，发现制得的无定形MnO₂在催化苯甲醇氧化制苯甲醛中表现出较高的活性和苯甲醛选择性（100%）。考察了反应温度、氧浓度、催化剂用量以及反应时间对苯甲醇氧化的影响。结果表明，较高的反应温度和氧浓度以及合适的催化剂用量有利于无定形MnO₂催化苯甲醇氧化生成苯甲醛，在反应温度110 ℃、常压和通氧条件下反应3 h, 苯甲醇转化率和苯甲醛选择性均为100%。     

化学液相沉积法改性ZSM-5沸石上的甲苯择形歧化反应:Ⅱ水蒸气处理与反应条件的影响

采用水蒸气对化学液相沉积硅改性HZSM 5催化剂进行了处理,考察了250~500℃时水热处理温度对催化剂在甲苯择形歧化反应中的催化活性和对二甲苯选择性的影响。实验结果表明,300~350℃时的水热处理效果较好,甲苯转化率和对二甲苯选择性分别达到23.5%和96.5%。在高对位选择性的催化剂上,详细考察了反应温度、反应压力、氢气与甲苯进料比和甲苯进料速率对甲苯转化率、对二甲苯选择性和收率的影响。实验结果表明,高压、较低温度、低液相空速有利于提高对二甲苯的收率,在反应温度420℃、压力2.5 MPa、甲苯的质量空速为1.5 h-1、氢烃摩尔比为2~3的条件下,甲苯转化率为25.8%,选择性为94.1%,对二甲苯收率为10.5%。