甲苯氧化制苯甲醛技术进展

第34卷第1期Vol.34No.1钦州学院学报JOUＲNAL OF QINZHOU UNIVEＲSITY2019年1月Jan.，2019欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟欟DOI ：10．19703/j．bbgu．1673－8314．2019．01．0013［收稿日期］2018-06-06［基金项目］广西高校中青年教师基础能力提升资助项目：2-戊基蒽醌制备新工艺的探索性研究（2017KY0791）。

［作者简介］王伟建（1984-），男，山东聊城人，钦州学院讲师，博士，研究方向：绿色催化材料的制备和应用，E-mail ：sky8394431@163．com 。

甲苯氧化制备苯甲醛催化剂的研究进展王伟建，涂子傲，王爱荣，石海信（钦州学院石油与化工学院，广西钦州535011）［摘要］苯甲醛是工业生产中重要的有机物，在工业生产和实验中主要通过甲苯液相氧化制备苯甲醛。

近几年国内外甲苯通过Fe 基、V 基和Cu 基等金属催化剂制备苯甲醛，V 基双金属催化剂为当今和未来甲苯氧化制备苯甲醛所用催化剂研究的重点，催化剂的发展可以利用分子筛孔道特殊作用将活性高的金属粒子包裹从而提高苯甲醛的选择性。

［关键词］甲苯；苯甲醛；金属催化剂；液相氧化［中图分类号］TQ244［文献标识码］A［文章编号］1673-8314（2019）01-0013-060引言甲苯是无色液体并具有光的折射性，对于水有微溶性对于有机溶剂可进行混溶。

长期暴露于低浓度的甲苯之中可能导致严重的慢性疾病，例如畸形和生殖疾病，同时吸入高浓度的甲苯短时间会导致头晕、意识不清甚至死亡。

甲苯的氧化产物苯甲醛也在现代的化工应用的过程当中扮演着一个极其重要的角色，苯甲醛在有光的条件下会加快氧化速度发生多类反应。

保存苯甲醛时要注意避光和密封，必要时采用惰性气体进行隔绝保存。

现在对于苯甲醛的应用开发越来越全面，除了在工业上的运用，还融入到人们的生活当中，如在农业、医药、食品、染料等方面都能见到其重要的价值［1－3］。

近临届水中甲苯氧化生成苯甲醛的工艺流程下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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中科院科技成果——甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲
酸苄酯技术
项目简介
苯甲醛、苯甲醇以及苯甲酸苄酯是重要的精细化工产品，广泛应用在医药、农药，香精、香料的生产。

现有的生产方法大多是采用甲苯氯化法，生产的苯甲醛、苯甲醇含有卤素，产品质量不高且质量不稳定，生产过程带来含氯有机废水的处理问题。

大连化物所开发的甲苯氧化制备苯甲醛、苯甲酸苄酯技术，采用空气为氧化剂，在反应釜中完成氧化反应，在苯甲醛选择性为20%的基础上，甲苯单程转化率达到20%以上，同时获得较高收率的苯甲酸苄酯。

技术特点
采用空气氧化方法生产，过程清洁环保，自动化程度高；苯甲醛产品中不含氯元素，产品质量高；一步反应获得苯甲酸苄酯，大幅降低能耗、物耗；环境污染小。

王义杰等：近化学计量比Cu:Fe:LiNbO3晶体的生长及蓝光优化光折变性能· 359 ·第39卷第2期固载化杂多酸钴盐催化氧化甲苯制备苯甲醛李贵贤，王广，毛丽萍，马重华，高云艳，宋维维(兰州理工大学石油化工学院，兰州 730050)摘要：以酸活化的凹凸棒石(palygorskite，Pa)为载体，采用化学键合的方法制备了3-氨丙基三乙氧基硅烷(3-aminopropyl-triethoxysilane，APTES)硅烷化凹凸棒石(Pa APTES)负载的Keggin型杂多酸钴盐催化剂(Co4H1PV2Mo10O40/Pa APTES)，并用红外光谱分析、X射线衍射、比Brunauer–Emmett–Teller(BET)表面积测定等对催化剂进行了表征。

进行了催化氧化甲苯制苯甲醛的反应实验。

结果表明：在采用Co4H1PV2Mo10O40/Pa APTES进行的催化反应中，苯甲醛是主要的生成产物。

当乙腈为溶剂，催化剂的用量为0.3g，9.6mL双氧水(H2O2在溶液中体积含量为50%)，在90℃反应9h，得到甲苯转化率为58%，苯甲醛的选择性达到75%。

且催化剂便于从反应体系中分离。

关键词：凹凸棒石；杂多酸；甲苯；催化氧化；苯甲醛中图分类号：TQ426.91 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2010)02–0359–06Oxidation of Toluene to Benzaldehyde with Heteropoly Acid Cobalt Salt Immobilized onSilylated PalygorskiteLI Guixian，WANG Guang，MAO Liping，MA Chonghua，GAO Yunyan，SONG Weiwei(College of Petrochemical Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China)Abstract: The catalyst (Co4H1PV2Mo10O40/Pa APTES) of heteropoly acid cobalt salt supported on acid activated and silanizing paly-gorskite (Pa APTES) by 3-aminopropyl-triethoxysilane (APTES) was prepared via chemical bonding. The properties of the catalyst was characterized by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, Brunauer–Emmett–Teller (BET) specific area measurement. The catalytic activity of the catalyst was determined by the oxidation of toluene to benzaldehyde. The results show that benzaldehyde is the main product in the reaction. With the acetonitrile as solvent, the amount of catalyst is 0.3g, the amount of H2O2 (50% in volume) solution is 9.6mL, after reaction at 90 for 9℃h, the conversion of toluene is 58% and the selectivity of benzaldehyde is 75%. The recycling tests show that the catalyst can be easily separated from the reaction system.Key words: palygorskite; heteropoly acid; toluene; catalytic oxidation; benzaldehyde苯甲醛是一种生产香料，医药，染料和农药的重要的化工中间体和原料[1]。

甲苯选择性氧化生成苯甲醛的研究进展张玉山; 李天玮; 敖永昶; 龙威【期刊名称】《《广东石油化工学院学报》》【年(卷),期】2019(029)004【总页数】5页(P10-14)【关键词】甲苯; 苯甲醛; 选择性氧化; 一步氧化法【作者】张玉山; 李天玮; 敖永昶; 龙威【作者单位】广东石油化工学院化学工程学院广东茂名525000; 广东石油化工学院化学学院广东茂名525000【正文语种】中文【中图分类】TQ426.83图1 传统的氯化水解法制苯甲醛过程苯甲醛属化工行业中重要的有机中间体，在香料、食品、化妆品等行业普遍运用，工业上苯甲醛的市场需求量大。

传统的苯甲醛生产采用直接氯化水解法，但工艺过程漫长，产品中氯含量高、过程复杂、腐蚀性强。

氯化苄水解法过程如图1所示，光照条件下甲苯氯化得到苄基氯等混合物，然后使其水解生成苯甲醛[1]。

甲苯氯化水解法的优点是原料易得、条件温和、反应机理简单。

取代反应最大的特点是中间产物多(图1中式(1))，转化率和选择性难以一次性提高至理想状态(图1中式(2)(3))。

同时，氯水对设备腐蚀特别严重、废水中大量的氯还会导致严重污染。

甲苯直接排放也会造成二次污染。

因此，利用甲苯直接氧化制备苯甲醛，是变废为宝的举措，这既克服了甲苯氯代水解法的缺点，又具有工业推广性。

甲苯直接氧化法可分为气相一步氧化法和液相一步氧化法。

1 甲苯气相一步氧化法制苯甲醛甲苯气相一步氧化法就是在高温、高压和催化剂的作用下，将甲苯液体先汽化成甲苯蒸气，扩大其与空气的接触面积，后进入反应器与催化剂固体充分接触，使甲苯氧化成苯甲醛。

甲苯气相一步选择性氧化，可生成高纯度苯甲醛。

它的生产工艺相对简单，反应产物没有含氯物，对反应器无腐蚀。

实验表明：甲苯可在一定条件下气相一步选择性氧化成苯甲醛，产物选择性占20%～95%[2]。

研究表明，含钒或钼的多组分复合氧化物催化效果良好，而其他金属氧化物的效果不佳。

国内外对甲苯的气相一步选择性氧化均使用复合氧化物做催化剂，配合助剂和合适的载体，可充分提高甲苯的转化率和苯甲醛的目标选择性[3]。

光催化甲苯氧化氧化制备苯甲醛原理解释说明1. 引言1.1 概述光催化甲苯氧化制备苯甲醛是一种绿色、高效的合成方法，在有机合成领域具有广泛的应用前景。

通过光催化反应，可以将甲苯转化为苯甲醛，避免了传统催化剂中存在的高温、高压和有害废弃物产生等问题，具有较低的能耗和环境污染风险。

1.2 文章结构本文主要围绕光催化甲苯氧化制备苯甲醛的原理展开讨论。

首先介绍光催化反应基本概念和原理，然后详细讨论甲苯氧化为苯甲醛的过程及机理。

接着，探讨该工艺的优势和应用前景。

随后，介绍实验方法和条件，包括催化剂选择和制备方法、反应体系搭建和参数控制以及分析测试手段与数据处理方法。

在实验结果和讨论部分，对催化剂的性能评价与优化研究结果进行分析，并探讨反应条件对产品选择性和收率的影响。

最后，在结论与展望部分总结研究结论并展望下一步的研究方向。

1.3 目的本文的目的是探讨光催化甲苯氧化制备苯甲醛的原理，并提供详实可行的实验方法和条件。

通过对催化剂性能评价、反应条件影响以及机理假设的讨论，旨在为该领域的进一步研究和应用提供有效参考。

希望通过本文的撰写，能够深入了解光催化甲苯氧化制备苯甲醛技术，并对其发展前景进行预测和展望。

2. 光催化甲苯氧化氧化制备苯甲醛的原理2.1 光催化反应基本概念和原理:光催化反应是一种利用光能激发催化剂，从而促使反应进行的过程。

该技术通过将可见光或紫外光照射到带有特殊催化剂的体系中，以获得所需的反应产物。

在光照条件下，光激发能量被吸收并转移给催化剂，从而使其进入激发态，并能与反应底物相互作用。

这种能量转移可以改变底物的结构和活性，从而促进所需产物的生成。

2.2 甲苯氧化为苯甲醛的过程及机理:甲苯氧化制备苯甲醛是一种重要的工业合成方法。

在光催化体系中，该反应通常是使用二氧化钛或钛酸盐等半导体材料作为催化剂，并在紫外光照射下进行。

其具体步骤如下：首先，在紫外光照射下，催化剂表面吸收能量并进入激发态。

接着，甲苯溶液中的氧气分子（O2）被激发态的催化剂捕获，并吸附在催化剂表面。