光催化甲醇氧化脱氢制甲酸甲酯反应研究

以温和条件下的甲醇制甲酸甲酯为研究对象,探究了甲醇光催化氧化脱氢制甲酸甲酯的技术路线及其反应机理。通过光化学还原的方法制备了不同金属负载的TiO_2催化剂,并测试了不同催化剂的光催化活性,其中0.5%Pd/TiO_2表现出相对较好的活性。通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、高倍透射电镜(HRTEM)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等表征,讨论了Pd在TiO_2上的分布和对光催化性能的影响。采用原位漫反射红外光谱(in-situ DRIFTS)分析表征了甲醇在氧气气氛下光催化脱氢制甲酸甲酯过程的中间产物,并探究了其反应机理。结果表明:甲酸甲酯的生成路径有两条,一是中间产物甲醛与吸附的甲醇通过交叉偶联反应生成甲酸甲酯,二是甲醛氧化的中间体甲酸盐进一步与甲醇发生酯化反应生成甲酸甲酯。该工作可为光催化甲醇制甲酸甲酯提供基础数据与理论支持。