酸性中心对复合氧化物催化苯酚羟基化反应的影响

铁基复合氧化物催化苯酚羟基化反应具有明显的诱导期,适当引入酸性中心,在氧化还原活性位的共同存在下,可以迅速缩短羟基化反应的诱导期;酸性中心弱或没有采用酸改性的复合氧化物催化剂,对苯酚羟基化反应催化作用活性低,催化剂用量大,反应诱导期不稳定。乙酸、乙酸酐等有机弱酸可以直接加入羟基化反应体系。对复合氧化物催化剂进行后处理改性,引入适当的酸性中心,有助于提高催化剂的活性,缩短甚至消除羟基化反应诱导期,避免由于未反应过氧化氢的积累增加反应器运行的风险,提高过氧化氢有效利用率和目标产物选择性。将5.3g苯酚、0.051g催化剂、过氧化氢与苯酚的物质的量比为0.33,在65℃下,于10.6g溶剂水中反应,时间为30min,反应诱导期仅5min,苯酚转化率达21.2%,苯二酚选择性为92.9%,过氧化氢有效利用率为59.6%。分析了直接加入酸性中心和对复合氧化物催化剂进行酸改性所带来的问题,推测了苯酚羟基化反应的机理。     

Hβ沸石修饰的复合氧化物对苯酚羟基化反应的催化作用

采用不同硅铝比的Hβ沸石对铁基复合金属氧化物催化剂进行了修饰,发现复合氧化物催化体系中掺入适量具有特定结构的Hβ沸石,可以提高催化剂的活性,缩短甚至消除羟基化反应诱导期,避免由于未反应过氧化氢的积累增加反应器运行的风险,提高过氧化氢有效利用率和目标产物选择性。但过多的Hβ沸石导致苯酚和苯二酚缩合生成不溶于水的焦油,降低了羟基化反应的目标产物选择性。比较合适的修饰用Hβ沸石包括Hβ-80、Hβ-63和Hβ-48。比较好的Hβ-80沸石掺入质量分数为7%,以7% Hβ沸石修饰的Fe-Cu-Sn-Zn-O/γ-Al2O3复合氧化物作催化剂,反应温度65 ℃、反应时间30 min、苯酚5.3 g、溶剂水10.0 g、m(苯酚)∶m(催化剂)=294、n(过氧化氢)∶n(苯酚)=0.33时,反应诱导期不到1 min,苯酚转化率22.3%,苯二酚选择性91.9%,过氧化氢有效利用率62.1%。     

铁基沸石类催化剂催化苯酚羟基化制备苯二酚的研究

铁基沸石分子筛催化苯酚直接羟基化制备苯二酚反应,具有原料低廉、反应条件温和、合成路线简单和过程绿色环保等优势,近些年来逐渐成为研究的热点。主要分析苯酚羟基化反应中诱导期、催化活性、选择性和稳定性等与铁基沸石催化剂结构性质之间的关系。比较苯酚羟基化反应的各种机理。探讨反应温度、反应时间、溶剂、催化剂用量、过氧化氢与苯酚物质的量比和pH值等工艺条件对苯酚羟基化反应的影响。并且对该反应的应用前景和研究趋势进行了展望。     

一种高性能的苯酚羟基化用复合氧化物催化剂

用Hβ沸石对复合氧化物进行修饰和改性,制得一种高性能苯酚羟基化用复合氧化物催化剂Fe Hβ80〔w(Hβ) =7%〕。以Fe Hβ80做催化剂,对羟基化反应工艺条件进行了优化,优化的反应工艺条件为:反应温度65~70℃,反应时间0 25~0 5h,m(苯酚) /m(催化剂) =294~883,n(苯酚) /n(H2O2 ) =3 00~5 78,m(苯酚) /m(水) =0 43~0 91。以Fe Hβ80作催化剂,去离子水为溶剂,反应温度65℃,反应时间30min,苯酚5 3g,m(苯酚) /m(催化剂) =294,n(苯酚) /n(H2O2 ) =3 00,溶剂水10 0g,反应结果表明,羟基化反应诱导期不到1min,苯酚转化率22 3%,苯二酚选择性91 9%,过氧化氢有效利用率62 1%。与Fe Cu Sn Zn O/γAl2O3、Fe Mg O/γAl2O3 和TS分子筛等典型苯酚羟基化用催化剂相比较,由于Hβ沸石能为复合氧化物催化剂提供合适的酸性中心,从而缩短了苯酚羟基化反应诱导期,提高了催化活性和目标产物选择性,降低了过氧化氢在反应器中积累所带来的风险。Fe Hβ80催化剂用量仅为TS分子筛的1 /29 4(质量比), 但羟基化反应诱导期仅1min(TS分子筛为120min),证明Fe Hβ80是一种高性能的苯酚羟基化用催化剂。     

苯酚羟基化制苯二酚的催化剂研究新进展

国内迄今尚未有先进、成熟的苯酚羟基化生产苯二酚的工业化技术出现,其主要原因在于工业羟基化催化剂研发的滞后。综述了苯酚过氧化氢羟基化反应催化剂的研究现状,分析了复合金属氧化物、杂原子取代的分子筛和杂多酸盐等几类催化剂的性能和特点,指出催化剂的发展趋势是从简单、均相的形式向复合、非均相的载体形式发展,其中铁系复合型催化剂是最经济实用的羟基化催化剂,可成为苯酚羟基化工业催化剂研究的方向。     

含铁过渡金属类复合氧化物对苯酚过氧化氢羟化的催化作用的研究

对含铁过渡金属类复合氧化物催化剂ＣＦ－１６对苯酚羟基化反应的催化作用进行了研究,考察了反应温度、催化剂用量、双氧水用量、酸介质等因素对催化性能的影响。实验结果表明,当催化剂／苯酚（重量比）为０．０５,过氧化氢／苯酚（摩尔比）为０．４９,反应温度为６０～７０℃,反应时间０．５小时,苯酚转化率大于２６％,苯二酚选择性大于９４％。相对钛硅分子筛ＴＳ－１、ＴＳ－２而言,含铁复合金属类氧化物催化剂价格低廉,     

苯酚羟基化制邻苯二酚催化剂的活性评价

对苯酚羟基化反应铁复合氧化物类催化剂进行了活性评价的实验研究 ,实验表明 ,Cat980 5的选择性好 ,但邻对位比倒置 ,Cat980 8的选择性差 ,但邻对位比正常 ,其性能与国外催化剂的性能相近     

光催化苯羟基化制苯酚研究进展

苯酚是一种重要的有机化工基础原料,应用广泛。近年来,随着苯酚需求量的增加和生产苯酚的主流工艺——异丙苯法与可持续发展的理念冲突,越来越多的研究者将目光投向苯直接羟基化制苯酚。主要从吸收波长范围在紫外光区和可见光区催化剂的角度介绍光催化苯直接羟基化氧化制苯酚的研究进展,当前光催化苯制苯酚研究中,钒氧化物催化剂和贵金属催化剂活性组分易流失,钒氧化物催化剂寿命短,纳米金催化剂活性衰减快,铁系物催化剂和氧化钛催化体系选择性偏低,这也是今后需要解决的重点。     

含铁催化剂催化苯直接羟基化制备苯酚的研究进展

催化苯直接羟基化是开发绿色苯酚生产新技术的高原子经济性的挑战性课题,但该工艺存在芳香C-H键难活化、产物酚的选择性较低等问题,其中高效催化剂的研制是核心问题之一。根据含铁催化剂独特的化学结构和催化性能,本文从配合物均相催化剂、仿生催化剂、负载型非均相催化剂等方面综述了含铁催化剂催化苯直接羟基化制备苯酚的研究进展,并着重介绍了Fenton体系和仿生催化体系的反应机理。分析表明,以氧化物及天然矿物作为载体的含铁催化剂合成简单,活性高,有较大的研究及工业开发价值。此外,研究催化机理对设计合成高效苯羟基化的催化剂具有指导意义。     

铁酸铜复合氧化物对苯羟基化反应的活性考察

采用共沉淀法合成了铁酸铜复合氧化物,研究了其对苯羟基化生成苯酚反应的催化作用.最终得出优化的苯羟基化催化剂最佳制备条件为n(Fe)∶n(Cu)=7∶1、氨水用量为在Fe、Cu完全沉淀用量的基础上过量20%(摩尔分数)、氨水滴加速率为20 mL*h-1、老化72 h、550 ℃焙烧.在该催化剂作用的苯羟基化反应结果为苯的转化率15.6%,苯酚选择性94.9%.     

Direct Hydroxylation of Benzene to Phenol with Molecular Oxygen over Pyridine-modified Vanadium-substituted Heteropoly Acids

Pyridine(Py)-modified Keggin-type mono-vanadium-substituted heteropoly acids (Py _n PMo₁₁V, n = 1–4) were prepared by a precipitation method as organic/inorganic hybrid catalysts for direct hydroxylation of benzene to phenol in a pressured batch reactor and their structures were characterized by FT-IR. Among various catalysts, Py₄PMo₁₁V exhibited the highest catalytic activity (yield of phenol 9.0%) with the high selectivity for phenol, without observing the formation of catechol, hydroquinone and benzoquinone in the reaction with 80 vol% aqueous acetic acid, molecular oxygen and ascorbic acid used as the solvent, oxidant and reducing reagent, respectively. The influences of the reaction temperature, the pressure of oxygen, the amount of ascorbic acid, the amount of catalyst, and the reaction time on the yield of phenol were investigated to obtain the optimal reaction conditions for phenol formation. Pyridine can greatly promote the catalytic activity of the Py-free catalyst (H₄PMo₁₁VO₄₀), mostly because the organic π electrons in the hydrid catalyst may extend their conjugation to the inorganic framework of heteropoly acid and thus dramatically modify the redox properties.     

对溴苯基烯丙基醚的催化合成研究

在无机催化剂溴化纳存在下，通过对溴苯酚与氯丙烯反应，高收率的生成了对溴苯基烯丙基醚。研究了催化剂的用量，水醇比，反应时间对收率和质量的影响。通过FT-IR、^1H—NMR、GC—MS等进行表征，证实了产物的纯度和催化剂的有效及工艺的可行性。     

合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂研究进展

综述了近年来合成气直接制低碳烯烃铁基催化剂的研究进展,重点介绍了铁基催化剂的制备方法、载体和助剂等对催化剂活性和选择性的影响,并对未来铁基催化剂的发展方向进行了展望。     

Attrition studies with catalysts and supports for slurry phase Fischer–Tropsch synthesis

Attrition properties of several oxide supports and precipitated iron-based F–T catalyst (100Fe/3Cu/4K/16SiO₂ in parts by weight) were evaluated using ultrasound irradiation test and stirred tank slurry reactor (STSR) test under non-reactive conditions. Attrition by fracture and erosion of the iron-based catalyst was small in both types of tests and its overall attrition strength was better than that of the alumina and silica supports, which were evaluated under the same conditions. Also, attrition studies with four iron-based F–T catalysts were conducted under reaction conditions in the STSR. Catalyst of similar composition, as that used in non-reactive studies, prepared by spray drying technique had the highest attrition strength among all catalysts tested.     

铁基催化剂光催化还原CO2研究进展

利用可再生清洁能源——太阳能,将CO₂转化为一氧化碳、甲烷、甲醇等,因同时具有提供可持续燃料和解决全球变暖问题的潜力而受到越来越多的关注。铁基材料因具有金属/半导体的特性和独特的电子结构,在光催化还原CO₂领域具有广阔的应用潜力。基于此,各种具有高催化活性的铁基催化剂已经被设计来提高光催化还原CO₂的效率。概述了近年来铁基催化剂在光催化还原二氧化碳中的研究进展,对它们的结构特征和催化活性进行了阐述和比较,最后总结了铁基催化剂在光催化还原CO₂领域中待解决的问题,并展望了未来发展的方向。     

铁系催化剂在煤直接液化中的应用研究进展

概述了煤直接液化过程中铁系催化剂的反应机理、催化剂活性的影响因素及表征方法, 探讨了催化剂存在的不足与研究方向。     

Pd/SiO2 catalyst for oxidation of benzene to phenol

Usefulness of silica supported palladium catalysts applied for the hydroxylation reaction of benzene under ambient conditions has been demonstrated. Two types of catalyst, Pd alone and CuPd composite catalysts both being supported on silica, were found to behave in remarkably different ways which are dependent also on the mode of reactant gas feeding. The Pd single component catalyst is powerful when hydrogen and oxygen are simultaneously present in the reacting system and produces phenol almost exclusively. On the other hand, the composite catalyst can be used irrespective of the mode of gas feeding. If quinones are desired, the use of the composite catalyst is recommended but if phenol is desired the Pd single component catalyst seems to be advantageous.