二氧化硅催化氧化环己胺的表面硅羟基研究

发布时间：2025-01-01 01:49

　　二氧化硅作为一种具有多孔结构的无机固体材料,在化学反应中通常用作催化剂载体,由于其表面含丰富的硅羟基偶尔仅用于催化酯缩合和烯烃异构化反应。近来发现无金属SiO₂对催化环己胺选择氧化表现出较好的催化效果,其表面的活性硅羟基成功吸引了研究者的极大兴趣,特别应用于探索己内酰胺新工艺的研究开发。本论文选取具有高比表面积的二维六方介孔SBA-15纯硅材料,以分子氧为绿色氧源,催化环己胺选择性氧化定向合成环己酮肟进行研究。同时结合各种谱学表征和DFT理论计算从分子层面揭示了硅羟基活性点的本征结构与催化活性的构效关系,阐明其表面硅羟基活性点在选择活化客体分子的作用规律,提出了可能的胺化机制。主要内容如下:（1）采用水热合成法制备了介孔SBA-15催化材料,然后通过硅烷化试剂（三甲基氯硅烷、三苯基氯硅烷）、盐酸和氨水等酸碱物质以及不同的温度对SBA-15表面硅羟基进行改性处理。以空气为绿色氧源,研究表面硅羟基活性点变化对催化环己胺氧化作用的影响。结果表明经硅烷化试剂处理后催化剂活性显著降低,其中经分子动力学半径小的三甲基氯硅烷去SBA-15孔道内硅羟基后,转化率不高于1%。分子动力...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1催化反应装置示意图

二氧化硅催化氧化环己胺的表面硅羟基研究（8）表面固载Ti物种SBA-15的制备[82]取适量SBA-15分子筛粉末溶于无水乙醇中，在3mL无水乙醇加入适酸丁酯，然后边搅拌边滴加至SBA-15混合物中，搅拌30min后，滴加入去离子水，继续搅拌数小时，干燥，....

图2-2不同碳氮物种改性表面硅羟基对反应的影响

10.631002.0397.780.071000.0910025.9098.345.1998.790.061000.0410037.1198.956.6198.880.121000.0310047.1199.087.099....

图2-6不同化学试剂改性SBA-15的N2吸脱附等温线（A）和孔径分布图（B）

图2-6不同化学试剂改性SBA-15的N2吸脱附等温线（A）和孔径分布图（B）Fig.2-6.N2adsorption-desorptionisotherms(A)andPorediameterdistribution(B)ofSBA-15modifi....

图2-7不同温度处理的SBA-15N2吸脱附曲线（A）和孔径分布图（B）

二氧化硅催化氧化环己胺的表面硅羟基研究径和孔容出现明显的降低，是由于改性分子会有部分进入至分子筛的孔道之中使之降低。为考察不同温度对催化剂进行脱羟基处理2h后结构的变化，对改性前后的SBA-15进行N2物理吸-脱附表征，结果如图2-7所示。如图（A）是改性前后催化....

本文编号：4021864