钒改性六方介孔硅分子筛催化苯羟基化制苯酚

以偏钒酸铵为钒源,采用溶胶-凝胶法合成了不同钒含量的六方介孔硅（V-HMS）分子筛,利用X射线衍射、N2吸附-脱附和程序升温还原(H2-TPR)对合成的催化剂进行了表征,考察了V-HMS对苯羟基化反应的影响。 结果表明,钒进入了分子筛骨架,并且在HMS分子筛上具有较好的分散性。 V-HMS对苯羟基化反应具有良好的催化活性;高分散的钒氧物种有利于提高苯的羟基化反应性能,溶剂乙腈对反应促进作用明显。 乙腈为溶剂,w(V(5.8)-HMS)=2%,60 ℃反应5 h,苯酚收率达到18.55%,选择性达到100%。     

Cu掺杂对介孔VOx-TiO2催化苯羟基化制苯酚的影响

将Cu作为第二金属,制备了不同Cu掺杂量的和不同温度下焙烧的双金属改性的Cu/VOx-TiO2复合催化剂,并用于液相苯直接羟基化制苯酚反应中.固定钒的含量为4.3%,合成了一系列不同Cu掺杂量(w=0.29%~2.5%)的催化剂,并在不同的温度下(350~650°C)进行了焙烧.利用X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜、透射电镜、H2程序升温还原以及X射线光电子能谱对催化剂进行了表征.结果表明,加入Cu后催化剂仍保持有序的介孔结构,并且有效地促进了VOx物种在载体TiO2上的分散和VOx物种的还原,同时提高了催化剂的热稳定性,其中Cu以+2价的形态存在于催化剂中.另外,考察了催化剂用量,反应温度等对苯羟基化反应性能的影响.     

TS－1分子筛催化苯羟基化反应

ＴＳ－１分子筛对苯羟基化反应有着较高的催化活性及选择性．在反应体系中加入适量的无机酸，可提高反应的选择性；增加催化剂ＴＳ－１及Ｈ２Ｏ２的加入量，由于转化率的提高，反应选择性略有下降，而产物分布中苯酚的含量减少，苯醌的含量增大．ＴＳ－１催化苯羟基化反应是一个复杂的串连反应过程，即首先是苯氧化为苯酚，然后苯酚进一步氧化为苯二酚（对苯二酚为主），苯二酚再进一步氧化为醌．提高反应温度，Ｈ２Ｏ２的转化率和选择性随之提高，并且产物分布中苯酚的含量增大，醌的含量减少，这可能是热力学因素所致     

Fe,V取代SBA-15分子筛的合成及其对苯羟基化反应的催化

用水热法合成了铁、钒双金属取代的SBA-15分子筛(FVS). 通过XRD, TEM, N₂吸附-脱附等技术表征, 证实了该材料具有高度有序的二维六方结构. ESR、紫外可见光谱结果表明铁和钒以高度分散的四配位状态存在于分子筛的骨架中. 在以分子氧为氧化剂的苯羟基化反应中铁、钒双金属取代的SBA-15分子筛表现出很高的催化活性, 苯酚的产率达到了14.5%.     

Fe2O3—La2O3／HZSM—5苯羟基化为苯酚催化剂研究

苯酚是制备树脂、表面活性剂、塑料等的重要原料。目前工业上以间接生产方式由苯合成苯酚，其生产工艺复杂，生产流程长，生产成本高，由苯直接羟化制苯酚引起人们的浓厚兴趣。在该领域的研究工作已从多方面取得明显进展［１～５］。本研究工作以ＨＺＳＭ－５分子筛为载体...     

金属酸盐催化剂对苯酚羟基化反应的活性考察

苯酚羟基化联产邻苯二酚和对苯二酚是一条典型的绿色工艺路线.通过对多种金属酸铁酸盐进行筛选,得出以Fe(NO3)3.9H2O为铁源、Cu(CH3COO)2.H2O为铜源,以氨水为沉淀剂,采用共沉淀法制备的Fe-Cu复合金属酸盐催化剂具有最好的催化活性.结果表明,在水作溶剂,催化剂与苯酚的质量比为1∶100,苯酚初始浓度25%,反应温度65℃,苯酚与双氧水的摩尔比为2的条件下,采用Fe-Cu催化剂,苯酚单程转化率可达25%,苯二酚总选择性在90%左右.通过对铁酸盐催化剂的XRD、IR表征,可以看出,Fe-Cu催化剂具有独特的CuFe2O4尖晶石结构,因而具有不同于其它铁酸盐的衍射峰和吸收峰.另外,Fe-Cu催化剂制备简便、原料廉价易得,因此具有良好的工业应用前景.     

CuO/Al-SBA-15催化剂的合成及其对苯酚羟基化反应的催化性能

采用不同硅铝比的介孔分子筛(Al-SBA-15)作为载体负载不同量的铜元素作为催化剂(CuO/AlSBA-15),通过小角X射线衍射、氮气吸附脱附等温线表征其结构性质,并以苯酚羟基化的反应为模型反应考察了材料的催化性能。研究发现,高的铜负载量不利于介孔材料结构的保持,在较低的铜负载量(3%)的情况下就可以使苯酚羟基化达到61.2%的高转化率。通过对Al-SBA-15和SBA-15作为载体的催化剂的循环套用分析,发现Al-SBA-15作为载体经过5次套用之后依然保持着57.9%的高转化率,而SBA-15经5次套用后的转化率仅有43.6%。这种结果应该得益于载体中的铝元素增加了材料表面的电荷,使铜离子与载体的相互作用加强,在循环套用中的铜离子在材料表面的分散更均匀。     

催化苯羟基化反应的高效介孔VOx/SBA-16催化剂

利用浸渍法制备了介孔SBA-16负载高分散氧化钒催化剂(VOx/SBA-16),并使用XRD,TEM,N2物理吸附和Raman光谱对其进行了表征.结果表明,制备的VOx/SBA-16催化剂保持了SBA-16立方笼状孔结构,钒物种主要高度分散在SBA-16载体孔内.钒含量为7·3%的VOx/SBA-16催化剂在催化苯羟基化反应中表现出优异的催化性能.这是由于催化剂表面形成了高分散的VO4物种和纳米结构V2O5微晶.     

几种载体载Ni催化剂上苯直接羟基化制备苯酚的研究

本文利用浸渍法制备了一系列不同载体的镍基催化剂,并将其用于苯的羟基化反应.用等离子原子直读光谱、粉末X射线衍射分析、比表面测试等对所制备的催化剂进行了表征.发现在所制备的催化剂中,以γ-Al2O3为载体的Ni1.7/γ-Al2O3 催化剂在苯的羟基化反应中具有相对较好的催化活性和选择性,而在Ni/TiO2和Ni/NaX上,则苯酚的深度氧化严重.     

负载型铁基复合氧化物催化苯酚羟基化的研究

在温和条件下对铁基复合氧化物催化苯酚和过氧化氢的羟基化反应进行了研究.结果表明,活性组分、载体以及催化剂/苯酚(质量比)、过氧化氢/苯酚(摩尔比)、反应温度和反应时间等对苯酚羟基化反应具有重要影响.Fe-A催化剂的活性组分形成了α-Fe2O3和尖晶石结构;Fe-B催化剂活性组分以非晶态分布在催化剂上,高度弥散,具有更好的催化性能.溶剂的加入,有助于苯酚和过氧化氢的混合,水是理想的羟基化反应溶剂,可以实现苯酚和过氧化氢水溶液的互溶,有利于·OH的生成.以Fe-B作催化剂,水为溶剂,反应温度65℃,反应时间1h,催化剂/苯酚(质量比)=0.02,水/苯酚(体积比)=2.0,过氧化氢/苯酚(摩尔比)=0.3,苯酚转化率21.6%,苯二酚选择性86.5%.     

One-Step Hydroxylation of Benzene to Phenol Induced by Glow Discharge Plasma in an Aqueous Solution

Direct phenol synthesis from benzene in aqueous solution where water was used as the oxidant through glow discharge plasma (GDP) process was described for the first time. The effect of pH, ferrous and cupric ions on the phenol yield and selectivity was examined. Phenol yield of 8.3% and selectivity of 81% has been achieved.     

苯羟基化为苯酚新型催化剂

首次介绍了一种以ＨＺＳＭ－５为载体，以Ｌａ２Ｏ３为促进剂，采用浸渍法制成的Ｆｅ２Ｏ３－Ｌａ２Ｏ３／ＨＺＳＭ－５新型催化剂，在常压，反应温度为３００℃条件下，以Ｈ２Ｏ２为氧化剂使苯羟基化为苯酚，取得了苯的最高转化率和苯酚的选择性分别达到４０．２％和９４．０％的结果。     

VOx/SiO2-Al2O3催化剂催化苯羟基化制苯酚

以硅溶胶为硅源、偏铝酸钠为铝源及环己胺合成SiO2-Al2O3复合氧化物,并采用水热合成法合成了VOx/SiO2-Al2O3催化剂。采用XRD、SEM、TEM、XPS、NH3-TPD、N2物理吸/脱附等手段对此催化剂和复合氧化物微观结构进行表征分析。由表征结果可知钒活性中心能够高分散于此复合氧化物表面,VOx/SiO2-Al2O3催化剂呈现层片积雪状;当钒的含量为4%时,催化剂中V4+含量最大且总酸量契合于此反应所需要的催化酸环境。探究了4%VOx/SiO2-Al2O3催化剂对苯羟基化制苯酚反应的催化性能,结果表明：基于高分散活性中心、V4+含量最大及载体酸性环境等优点而表现出良好的催化性能,苯转化率为48.1%,苯酚选择性为99.6%。     

负载型铜系分子筛催化剂在苯酚羟基化反应中的应用

以介孔分子筛MCM-41、MCM-48和AIMCM-41以及微孔分子筛Naβ和MOR为载体,分别采用有机官能团化法和分步水热合成法制备了系列负载型催化剂,考察了其在苯酚羟基化反应中的活性;得到了不同载体类型、不同负载方法及不同助剂与反应活性的对应关系．结果表明：以微孔分子筛为载体的催化剂对副产物有明显的抑制作用．介孔分子筛AIMCM-41,MCM-41,MCM--48为载体时,催化剂在苯酚羟基化反应中的活性顺序为AIMCM-41〉MCM-48〉MCM-41,助剂镧和钴的引入可以有效抑制副产物的产生．     

Direct hydroxylation of substituted benzenes to phenols with air and CO using molybdovanadophosphates as a key catalyst

A direct synthetic method of cresols from toluene by hydroxylation with air using CO as a reducing agent was developed. The reaction of toluene with air (15 atm) and CO (5 atm) in the presence of catalytic amounts of H₄PMo₁₁VO₄₀·31H₂O and Pd/C in aqueous acetic acid at 120 °C for 2 h afforded a mixture of o-, m-, and p-cresols in 9.9% yield at 83% selectivity. Cresols were obtained in 19% yield by recharging air and CO under these conditions. A variety of substituted benzenes were hydroxylated by this method to give the corresponding phenol derivatives in higher selectivity.     

活性炭载铁催化剂作用下几种典型芳烃一步氧化羟基化反应研究

以过氧化氢为氧化剂, 在乙腈介质中研究了几种典型芳烃的一步羟基化反应, 考察了底物取代基的供吸电子性质、 空间位阻等对羟基化反应的影响, 并推测了其反应机理.     

镍-钒催化剂作用下由苯直接氧化氨化合成苯胺

设计并制备了Ni-V/γ-Al2O3催化剂, 研究了其上苯用过氧化氢氧化氨化一步直接合成苯胺的性能和不同氨基源对合成苯胺的影响. 实验结果显示：在本文条件下, Ni/γ-Al2O3和V/γ-Al2O3催化剂均能活化苯环上C—H键, 使苯一步氧化羟基化为苯酚. Ni、V双组分催化剂则表现出较好的合成苯胺活性和选择性, 催化剂中Ni/V摩尔比在5.5时催化活性和选择性最好,目标产物苯胺的选择性达到85％, 远远高于主要副产物苯酚的选择性. 反应时间宜控制在2 h左右, 反应最佳温度为333 K. 尿素在碱性条件下可作为氨基化试剂, 在Ni-V/γ-Al2O3催化剂作用下使苯直接氧化氨化为苯胺, 尿素和氨水作为共氨化剂表现出对生成苯胺有利的协同效应.     

中孔氧化硅负载铬催化剂上苯高选择性生成苯酚：响应曲面分析法用于反应条件优化

以硝酸铬为前驱体,中孔氧化硅SBA-16为载体,采用简单浸渍法制备了Cr/SBA-16催化剂,并采用广角和小角X射线衍射、N2吸附-脱附、透射电镜和紫外-可见光谱等技术对其进行了表征.同时将该催化剂用于以H2O2为氧化剂的苯直接羟基化制苯酚反应以考察其催化性能.将中心组合设计与响应曲面分析法(RSM)相结合,对影响反应性能的操作变量如反应温度、反应时间及H2O2和催化剂用量进行了优化.结果表明,独立变量和苯酚产率之间的关系可用二阶多项式模型来表达,其相关系数(R2)高达0.985,表明用RSM预测的数值与实验值吻合较好.得到的苯酚选择性较高时的操作条件为：反应温度324 K,反应时间8 h, H2O2和催化剂用量分别为3.28 mL和0.09 g.由此可见,将RSM法用于苯羟基化制苯酚反应条件优化是可靠的.     

Characterization of C12A7-O- Catalyst and Mechanism of Phenol Formation by Hydroxylation of Benzene

The benzene conversion and phenol selectivity from C6H6/O2/H2O over Ca24Al28O644+·4O-(C12A7-O-) catalyst were investigated using a flow reactor. The benzene conversion increases with the increase of temperature, and the phenol selectivity mainly depends on both reaction temperature and the composition of the mixtures. The changes of the catalyst structure before and after the reactions and the intermediates on the catalyst surface and in the bulk were investigated by XRD, EPR and FT-IR. The catalytic reactions do not cause any damage to the structure of the positively charged lattice framework C12A7-O-, but part of the O- and O2- species in the bulk of C12A7-O- translate to OH- after the reactions. The neutral species and anion intermediate were investigated by Q-MS and TOF-MS respectively. It is suggested that the active O- and OH- species played a key role in the process of phenol formation.