V/Mo-HMS催化苯甲醇氧化制备苯甲醛
发布时间：2021-11-10 08:29
以偏钒酸铵、磷钼酸为活性组分,采用溶胶-凝胶法原位合成了钒、钼改性HMS介孔材料（V/Mo-HMS）。通过XRD、SEM、BET、H2-TPR、XPS及TG-DTA对V/Mo-HMS进行了表征。同时以H2O2（质量分数为30%）为氧化剂,V/Mo-HMS为催化剂催化苯甲醇氧化制备苯甲醛,讨论了金属种类及用量对催化剂催化活性的影响。结果表明:与纯HMS相比,当n（V+Mo）∶n（Si）为（0.02+0.02）∶1时,V/Mo-HMS的比表面积由953.0 m2/g降低到8.1 m2/g,孔容由1.24 cm3/g降低到0.04 cm3/g,而平均孔径由4.85 nm增大到18.64 nm;以n（V+Mo）∶n（Si）为（0.02+0.01）∶1的V/Mo-HMS为催化剂,质量为0.07 g,n（苯甲醇）=0.1 mol,且n（苯甲醇）∶n（H2O2）=1∶8,乙酸乙酯为溶剂,在90℃下反应6 h,苯甲醇的转化率可达68.16%,苯甲醛的选择性达到89.02%...
【文章来源】：精细化工. 2017,34(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同含量的V/Mo-HMS小角XＲD谱图
特征。随着负载量的增加，衍射峰向低角度偏移，这是由于V、Mo金属原子的半径大于Si的原子半径，V、Mo进入了分子骨架取代了Si所在的位置或占据氧缺位后使空间位阻增大，晶面夹角变小，硅氧四面体结构发生畸变的结果［19－20］。另外，随着V、Mo含量增加，图1中衍射峰的强度呈递减趋势，这是由于V、Mo的引入使晶面间距扩大的结果。样品SⅢ、SⅣ的低角度衍射峰的强度明显变弱，宽度明显增宽，说明其有序性与结晶度明显降低，介孔特征已不明显。因此，金属的含量和比例将影响介孔材料HMS的结晶度规整度与有序性。图2是不同含量样品的广角XＲD衍射图谱。图2不同含量的V/Mo-HMS广角XＲD谱图Fig．2WideangleXＲDpatternsofV/Mo-HMSwithdifferentcontentofmetal由图2可知，纯HMS只在15°～30°之间对应一个无定型的SiO2衍射宽峰，而样品SI、SⅡ与纯HMS基本相似，表明其中的V、Mo元素很好地分散在介孔材料表面;继续增加Mo的含量时，样品SⅢ和SⅣ分别在2θ=12.69°，23.34°，25.61°，27.18°，38.90°出现明显聚集态的MoO3晶体特征衍射峰［21］，由于钒含量不变，未出现明显的V2O5晶体衍射峰2θ=20.3°，21.7°，26.1°，30.0°，说明V元素仍均匀地分散在介孔材料中，未出现聚集态。2.1.2SEM表征根据图1和图2的XＲD表征结果，样品SⅠ介孔明显，但负载量较少;SⅡ的结晶度和有序性都较好，SⅢ和SⅣ因出现聚集态，介孔已不明显，故选择SⅡ与纯HMS进行SEM分析比较，结果见图3。a—HMS;b—SⅡ图3样品的扫描电镜图Fig．3SEMimagesofthesamples由图3可知，改性后的介孔分子筛仍保持细小的纳米级球状粒子颗粒，这种纳米级的球状颗粒是典型的HMS分子筛结构［22－23］，表明金属元素钒和钼的引入没有改变
的V、Mo元素很好地分散在介孔材料表面;继续增加Mo的含量时，样品SⅢ和SⅣ分别在2θ=12.69°，23.34°，25.61°，27.18°，38.90°出现明显聚集态的MoO3晶体特征衍射峰［21］，由于钒含量不变，未出现明显的V2O5晶体衍射峰2θ=20.3°，21.7°，26.1°，30.0°，说明V元素仍均匀地分散在介孔材料中，未出现聚集态。2.1.2SEM表征根据图1和图2的XＲD表征结果，样品SⅠ介孔明显，但负载量较少;SⅡ的结晶度和有序性都较好，SⅢ和SⅣ因出现聚集态，介孔已不明显，故选择SⅡ与纯HMS进行SEM分析比较，结果见图3。a—HMS;b—SⅡ图3样品的扫描电镜图Fig．3SEMimagesofthesamples由图3可知，改性后的介孔分子筛仍保持细小的纳米级球状粒子颗粒，这种纳米级的球状颗粒是典型的HMS分子筛结构［22－23］，表明金属元素钒和钼的引入没有改变HMS的外部形貌特征。2.1.3低温N2吸附脱附图4是样品的N2吸附-脱附曲线，由此得到各样第2期王亚新，等:V/Mo-HMS催化苯甲醇氧化制备苯甲醛·193·
【参考文献】：
期刊论文
[1]钴镁铝类水滑石液相选择性催化苯甲醇氧化合成苯甲醛[J]. 刘杰,周维友,吴中,孙富安,何明阳,陈群. 应用化学. 2015(09)
[2]MnK/Al2O3催化苯甲醇液相氧化制苯甲醛[J]. 汤清虎,王京,黄晓娜,赵卉茹,魏志伟,赵培正. 高校化学工程学报. 2014(06)
[3]SBA-15负载的Cu（Ⅱ）席夫碱配合物催化的苯乙烯氧化反应制备苯甲醛[J]. 朱学成,沈如伟,张利雄. 催化学报. 2014(10)
[4]氧化锰改性氧化硅负载金催化剂的制备及其对苯甲醇的选择性催化氧化[J]. 周静,杨再波,柏任流,李锋,王珏. 精细化工. 2014(07)
[5]Ce-OMS-2催化苯甲醇液相氧化制苯甲醛[J]. 汤清虎,裴晓燕,魏志伟,王京,王菲菲,魏民,赵培正. 中国稀土学报. 2013(02)
[6]H3PW12O40/H2O2/H2O体系催化氧化苯甲醇合成苯甲醛[J]. 李贵贤,王成君,王小瑞,王洁,董鹏,张彩霞. 兰州理工大学学报. 2012(04)
[7]Mo-HMS的制备及其催化丙烯液相环氧化反应性能[J]. 苗永霞,杨新丽,郭丽红. 催化学报. 2012(04)
[8]三重态SiCP2异构体的结构和稳定性的理论研究[J]. 张凤华,阿布来提·玉素甫,王婵,李飞,刘慧玲. 分子科学学报. 2012(02)
[9]甲苯液相催化氧化制苯甲醛绿色工艺研究进展[J]. 杨洋洋,刘懿,朱明乔. 精细石油化工. 2011(05)
[10]V-HMS的合成、表征及丙烷选择氧化[J]. 裴素朋. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2011(02)
本文编号：3486932
【文章来源】：精细化工. 2017,34(02)北大核心EICSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同含量的V/Mo-HMS小角XＲD谱图
特征。随着负载量的增加，衍射峰向低角度偏移，这是由于V、Mo金属原子的半径大于Si的原子半径，V、Mo进入了分子骨架取代了Si所在的位置或占据氧缺位后使空间位阻增大，晶面夹角变小，硅氧四面体结构发生畸变的结果［19－20］。另外，随着V、Mo含量增加，图1中衍射峰的强度呈递减趋势，这是由于V、Mo的引入使晶面间距扩大的结果。样品SⅢ、SⅣ的低角度衍射峰的强度明显变弱，宽度明显增宽，说明其有序性与结晶度明显降低，介孔特征已不明显。因此，金属的含量和比例将影响介孔材料HMS的结晶度规整度与有序性。图2是不同含量样品的广角XＲD衍射图谱。图2不同含量的V/Mo-HMS广角XＲD谱图Fig．2WideangleXＲDpatternsofV/Mo-HMSwithdifferentcontentofmetal由图2可知，纯HMS只在15°～30°之间对应一个无定型的SiO2衍射宽峰，而样品SI、SⅡ与纯HMS基本相似，表明其中的V、Mo元素很好地分散在介孔材料表面;继续增加Mo的含量时，样品SⅢ和SⅣ分别在2θ=12.69°，23.34°，25.61°，27.18°，38.90°出现明显聚集态的MoO3晶体特征衍射峰［21］，由于钒含量不变，未出现明显的V2O5晶体衍射峰2θ=20.3°，21.7°，26.1°，30.0°，说明V元素仍均匀地分散在介孔材料中，未出现聚集态。2.1.2SEM表征根据图1和图2的XＲD表征结果，样品SⅠ介孔明显，但负载量较少;SⅡ的结晶度和有序性都较好，SⅢ和SⅣ因出现聚集态，介孔已不明显，故选择SⅡ与纯HMS进行SEM分析比较，结果见图3。a—HMS;b—SⅡ图3样品的扫描电镜图Fig．3SEMimagesofthesamples由图3可知，改性后的介孔分子筛仍保持细小的纳米级球状粒子颗粒，这种纳米级的球状颗粒是典型的HMS分子筛结构［22－23］，表明金属元素钒和钼的引入没有改变
的V、Mo元素很好地分散在介孔材料表面;继续增加Mo的含量时，样品SⅢ和SⅣ分别在2θ=12.69°，23.34°，25.61°，27.18°，38.90°出现明显聚集态的MoO3晶体特征衍射峰［21］，由于钒含量不变，未出现明显的V2O5晶体衍射峰2θ=20.3°，21.7°，26.1°，30.0°，说明V元素仍均匀地分散在介孔材料中，未出现聚集态。2.1.2SEM表征根据图1和图2的XＲD表征结果，样品SⅠ介孔明显，但负载量较少;SⅡ的结晶度和有序性都较好，SⅢ和SⅣ因出现聚集态，介孔已不明显，故选择SⅡ与纯HMS进行SEM分析比较，结果见图3。a—HMS;b—SⅡ图3样品的扫描电镜图Fig．3SEMimagesofthesamples由图3可知，改性后的介孔分子筛仍保持细小的纳米级球状粒子颗粒，这种纳米级的球状颗粒是典型的HMS分子筛结构［22－23］，表明金属元素钒和钼的引入没有改变HMS的外部形貌特征。2.1.3低温N2吸附脱附图4是样品的N2吸附-脱附曲线，由此得到各样第2期王亚新，等:V/Mo-HMS催化苯甲醇氧化制备苯甲醛·193·
【参考文献】：
期刊论文
[1]钴镁铝类水滑石液相选择性催化苯甲醇氧化合成苯甲醛[J]. 刘杰,周维友,吴中,孙富安,何明阳,陈群. 应用化学. 2015(09)
[2]MnK/Al2O3催化苯甲醇液相氧化制苯甲醛[J]. 汤清虎,王京,黄晓娜,赵卉茹,魏志伟,赵培正. 高校化学工程学报. 2014(06)
[3]SBA-15负载的Cu（Ⅱ）席夫碱配合物催化的苯乙烯氧化反应制备苯甲醛[J]. 朱学成,沈如伟,张利雄. 催化学报. 2014(10)
[4]氧化锰改性氧化硅负载金催化剂的制备及其对苯甲醇的选择性催化氧化[J]. 周静,杨再波,柏任流,李锋,王珏. 精细化工. 2014(07)
[5]Ce-OMS-2催化苯甲醇液相氧化制苯甲醛[J]. 汤清虎,裴晓燕,魏志伟,王京,王菲菲,魏民,赵培正. 中国稀土学报. 2013(02)
[6]H3PW12O40/H2O2/H2O体系催化氧化苯甲醇合成苯甲醛[J]. 李贵贤,王成君,王小瑞,王洁,董鹏,张彩霞. 兰州理工大学学报. 2012(04)
[7]Mo-HMS的制备及其催化丙烯液相环氧化反应性能[J]. 苗永霞,杨新丽,郭丽红. 催化学报. 2012(04)
[8]三重态SiCP2异构体的结构和稳定性的理论研究[J]. 张凤华,阿布来提·玉素甫,王婵,李飞,刘慧玲. 分子科学学报. 2012(02)
[9]甲苯液相催化氧化制苯甲醛绿色工艺研究进展[J]. 杨洋洋,刘懿,朱明乔. 精细石油化工. 2011(05)
[10]V-HMS的合成、表征及丙烷选择氧化[J]. 裴素朋. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2011(02)
本文编号：3486932
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