鈀釩負載型催化劑催化苯與氫氣、氧氣直接羥基化.pdf

1、苯酚是當前工業(yè)上非常重要的精細化工中間體。目前，商業(yè)生產(chǎn)苯酚采用的是傳統(tǒng)的枯烯法，其反應過程復雜，污染嚴重，且伴隨有大量副產(chǎn)物丙酮。因此，如何能找到更清潔，更簡單，對環(huán)境更友好的新工藝來取代傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法是人們面臨的一個新的挑戰(zhàn)。 這里，我們既從反應原料廉價，反應操作簡便，反應條件溫和等方面著手設計了常壓下氫氣、氧氣和苯反應直接液相羥基化制取苯酚的實驗裝置，又為提高反應速率和苯酚選擇性，對催化劑的設計，催化反應體系等方面作了一些

2、相關(guān)的工作： (1)設計了一個密閉的常壓下氫氣、氧氣和苯反應直接制取苯酚的反應裝置，該裝置使得氫氣和氧氣能夠在內(nèi)部循環(huán)使用，這樣既避免了高壓下同樣的反應耗能大且存在潛在爆炸的危險，又可以大量減少一些報道中的常壓下氫氣、氧氣在苯相中鼓泡反應然后排空所造成的氣體流失以及相應苯的揮發(fā)損失。 (2)采用浸漬、焙燒、還原制備了一系列Pd/Hβ、Pd/γ-Al2O3催化劑，發(fā)現(xiàn)它們均能催化苯和氫氣、氧氣的羥基化反應，但其活性很低。此

3、外還發(fā)現(xiàn)以冰乙酸/水為反應介質(zhì)時，苯酚的生成速率隨鈀負載量的增加而上升，但在磷酸/水體系中則獲得相反的結(jié)果。低的催化活性應該與Pd不僅能催化雙氧水的生成而且也能催化它的分解、以及弱的苯羥基化能力有關(guān)。而乙酸/水介質(zhì)可穩(wěn)定原位生成的雙氧水，促使它與苯反應生成苯酚。 (3)為了提高催化劑活性，我們采用共浸漬法制備了Pd-V/Hβ和Pd-V/γ-Al2O3系列催化劑。發(fā)現(xiàn)這類催化劑的催化活性較單鈀負載催化劑提高了很多，而且其活性隨負載

4、的V/Pd原子比的增加而上升，并在V/Pd為4(Pd-V/Hβ)和2(Pd-Vγ-Al2O3)時分別達到它們的最佳催化活性。然而單V改性的Hβ或γ-Al2O3無任何催化活性。此外γ-Al2O3作載體時效果不如Hβ分子篩好，這可能與Hβ分子篩具有更高的比表面積，能更好地分散活性組份有關(guān)。我們還發(fā)現(xiàn)以冰乙酸/水體系為溶劑能獲得高達99％以上的苯酚選擇性，而在磷酸/水體系中苯酚的選擇性較低，這可能與苯與這兩種反應介質(zhì)的互溶性不同有關(guān)，前者互溶