HMS催化甲苯液相氧化制苯甲醛.pdf

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化工进展
1512°
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2012年第31卷第7期
研究开发
Cr(I)HMS催化甲苯液相氧化制苯甲醛
吴娟娟,孟利芬,毛丽秋,尹笃林
(资源精细化与先进材料湖南省高校重点实验室,湖南师范大学精细催化合成研究所,湖南长沙410081)
摘要:以溶胶一凝胶法合成的HMS分子筛为載体,采用浸渍法制备了一系列的Cr(I)VHMS负载型催化剂。考
察了不同铬源、负载量对甲苯液相双氧水氧化制备苯甲醛的影响,并利用XRD、FTR技术对催化剂进行了表征。
结果表明,铬离子已经进入到載体HMS的骨架。以硝酸铬为铬源,铬负载蚤为15%的催化剂效果最好,甲苯的
转化率为20.8%,苯甲醛的选择性达31.7%。并对甲苯液相氧化的反应杋理作了初步的探讨。
关键词:Cr(II)HMS;甲苯;液相氧化;苯甲醛
中图分类号:O643文献标志码:A文章编号:1000-6613(2012)07-1512-05
Liquid-phase oxidation of toluene to benzaldehyde on Cr(I)/HMS
catalyst
WU uan uan, MENG Lifen, MAO Liqiu, YIN Dulin
C Key Lab of Resources Fine-processing and Adanced Materials of Hunan Province, Institute of Fine Catalysis and Synthesis
Hunan Normal University, Changsha 410081, Hunan, China)
Abstract: Cr(II)/HMS catalysts were prepared by the impregnation method using Cr(NO3)3 as
hromium source supported on HM S synthesized by the sol-gel method. The catalysts were
characterized by XRD and FTIR. The effect of loading content of Cr and different chromium sources
on liquid-phase oxidation of toluene to benzaldehyde with H O2 was investigated. The results showed
that chromium ion was incorporated into the framework of HMS Cr(I HMS catalyst with Cr-loading
of 15% gave the best catalytic activity. The conversion of toluene and the selectivity for benzaldehyde
reached 20. 8% and 31.7% respectively A reaction mechanism is proposed
Key words: Cr(/HMS; toluene; liquid-phase oxidation; benzaldehyde
甲苯的氧化产物苯甲醛是一种具有广泛用途的转化率低等缺点。因此,寻找一种高效的催化剂具
精细化工中间体,用于医药、染料、农药、香料等有重要的实际意义。
工业。工业生产苯甲醛的方法大多是采用甲苯侧链
HIMS分子筛是一种新型的六方介孔硅材料,具
氯化水解法,而此过程存在着严重的环境污染、设有很大的表面积、热稳定性和较大的烃吸附能力,
备腐蚀等问题叫。甲苯液相氧化避免了气相氧化中特别有利于反应物分子和产物分子的扩散,因此很
的高温条件和深度氧化产物CO及CO2等,具有较适合作催化剂的载体?。通过在骨架上引入不同的
高的研究价值。以双氧水为氧化剂,活性氧含量高,金属元素改性赋予了分子筛不同的催化活性,因而
价廉易得,反应后不留残渣,副产物仅仅是水,是
目前的研究热点。据文献[21报道,甲苯液相氧化收稿日期:2012012:修改稿日期:20120227
使用乙酸作溶剂,NaBr作引发剂,可以得到较高的
基金项目:国家自然科学基金项目(20976043)。
甲苯转化率。 Kantam等刚、 Johnstone等、李明
第一作者:吴娟娟(1987-),女,硕土研究生。研究方向为有机催化
合成。联系人:毛丽秋,博士,教授。研究方向为精细化工、清洁生产。
生等?对此进行了研究,但都存在甲苯回收困难和E-mailmlq1010@126.com