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偏铝酸四(4-羧基)苯基铁卟啉催化氧化环己烷罗宗昌;黄冠;彭艳;蔡景莉;宁星星;蒋月秀;危素娟【摘要】为考察偏铝酸[MAA]负载四(4-羧基)苯基铁卟啉[Fe TCPP]选择性催化氧化环己烷生成环己酮和环已醇(K/A油)的能力,采用溶胶-凝胶-煅烧法制备了偏铝酸负载四(4-羧基)苯基铁卟啉[Fe TCPP/MAA]催化剂,采用紫外(UV-Vis)、傅立叶红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)以及透射电镜(TEM)等技术手段对该固体催化材料进行结构表征.研究其在无外加溶剂和助催化剂的条件下选择性催化空气氧化环己烷生成K/A油的产率.结果显示:在较优的催化条件下(155℃和0.8 MPa),用仅含1.14×10-6mol四(4-羧基)苯基铁卟啉的负载催化剂,既可回收又可重复有效催化11次,平均的环己烷转化率达到13.6％,K/A油的产率为10.8％,转化数为2.4 ×105,比未负载的四(4-羧基)苯基铁卟啉催化效率高11倍,也比当今工业用钴盐催化空气氧化环己烷生产环己酮和环己醇的收率(3.2％)高.%To investigate the catalytic ability of iron meso-tetra (4-carboxylphenyl) porphyrin ( Fe TCPP) supported on meta aluminic acid (MAA) for selective oxidation of cyclohexane to cyclo-hexanone and cyclohexanol (K/A oil) , Fe TCPP/MAA was prepared via a method of gelation and calcination and characterized by the techniques of UV-Visible spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, Thermogravimetric analysis, Transmission electron microscopy. The catalytic oxidation of cyclohexane with air was carried out in absence of any solvent and co-catalyst. The results show that with a quantity of catalyst containing only 1. 14 × 10-6mol of Fe TCPP, 13.6 % of average conversion rate, 10. 8 % of yield (K/A oil) and a catalyst turnover number of 2. 4 × 105 were reached under the optimum reactionconditions of 155 ℃ and 0.8 MPa. The catalytic efficiency of the supported catalyst is 11 times higher than that of Fe TCPP and the yield of K/A oil is higher than that obtained from the cyclohexane oxidation (3. 2 % ) by soluble cobalt catalystrnused in industry at present.【期刊名称】《广西大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(037)003【总页数】7页(P470-476)【关键词】四(4-羧基苯基)铁卟啉;偏铝酸;氧化;环己烷【作者】罗宗昌;黄冠;彭艳;蔡景莉;宁星星;蒋月秀;危素娟【作者单位】广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004;广西大学化学化工学院,广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】O643.3环己酮和环己醇(俗称K/A油)是重要的有机化工原料和中间体，广泛应用于医药、涂料、染料等精细化学品中，还在印刷和塑料的回收等方面起着重要的作用。
摘要烯烃环氧化反应是合成环氧化合物的重要途径，其结构中含有比较活泼的环氧基团，可以通过选择性开环的方式生成其它一系列的化合物。
目前被广泛的应用于石油化工、医药化工、农药、香料等化学化工产品的生产过程中。
随着人们环境保护意识的提高，以及绿色化学概念的日益推广，分子氧作为一种绿色环保的的氧化剂，成为近年来烯烃环氧化的研究重点之一。
本论文以分子氧为氧化剂，环己烯环氧化反应为研究对象，考察不同催化剂对环己烯环氧化性能的影响，本论文的具体研究内容分为以下几个方面。
（1）采用沉积沉淀法制备了负载型的Co3O4/SiO2催化剂，利用XRD、TEM等手段对其进行表征，并将该催化剂应用于环己烯的环氧化反应。
此催化体系以N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂，氧气为氧源，采用单因素法考察了钴负载量、反应时间、反应温度以及氧气压力对环己烯环氧化的影响。
实验发现在3%Co3O4/SiO2催化剂0.20 g，环己烯20 mL，在反应温度50o C和反应压力4 MPa条件下进行，环己烯的转化率可以达到66.56%，环氧环己烷选择性达到71.03%。
同时还考察了离子交换法、等体积浸渍法等不同方法与掺杂其它金属（Fe、Mn、Ni）对催化剂性能的影响，发现在相同的条件下，以沉积沉淀法制备的催化剂性能明显要优于其它的催化剂。
（2）采用共沉淀法制备了LaCoO3钙钛矿复合氧化物催化剂，考察了催化剂制备过程中影响催化剂结构和催化性能的因素，如pH值、焙烧温度、焙烧时间、沉淀温度和AB位掺杂其它金属离子等因素。
结果表明制备出的催化剂对环己烯分子氧环氧化性能存在巨大的差异，实验发现pH=8、沉淀温度常温、焙烧温度700o C、去离子水80 mL 和焙烧时间4 h的制备条件下的催化剂的催化活性最高，环己烯转化率比较高，能够达到64.91%，环氧环己烷的选择性能够达到68.57%。
（3）采用溶胶-凝胶法制备了LaCoO3钙钛矿复合氧化物催化剂，对催化剂制备过程中pH值、焙烧时间、焙烧温度、成胶温度和柠檬酸用量因素进行了考察，对制备出来的催化剂进行了环己烯分子氧环氧化反应。
