探索清洁催化氧化环己烯合成己二酸的研究

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1、授予单位代码10拜59学号或申请号200612023081702014级士郑学州位大论学硕文清洁催化氧化环己烯合成己二酸的研究院系名称:化工与能源学院学科门类:工学专业名称:化学工艺作者姓名:南慧芳导师姓名、职称:周彩荣教授2009年4月20日DissertationforMasterDegreeofZhengzhouUniversityStudyonCleanCatalytieoxidationofCyclohexenetoAdiPicAcidCandidate:NanHui一fangMajor

2、:ChemiealTeehnologySuPervisor:ProfessorZhouCai一rongSehoolofChemicalEngineeringandEnergyZhengzhouUniversityP.R.ChinaAPril，2009郑州大学硕士学位论文摘要本文用热稳定性良好的磷钨杂多酸(简记为PW)对呈现弱酸性的SBA一巧介孔材料进行改性，以提高催化剂的酸性和催化活性。采用后合成法制备出新型PW/SBA催化剂，该催化剂的制备过程简便且对环境无污染，目前还未见有文献报道使用该催化剂

3、来合成己二酸。本文根据环己烯的分子结构特点，以30%(wt%)的HZO:为氧化剂，采用“一锅煮”的反应方式一步合成己二酸，该工艺不需要有机溶剂，基本上使反应过程实现了绿色化。首先确定出合成己二酸的预实验方案，再运用正交试验法和单因素实验法进一步优化合成工艺，最后得出较优的工艺路线和合成工艺条件。其条件为:反应时间gh，反应温度sooC，催化剂用量1.759，n(HZOZ):，，(环己烯卜5.47:l(环己烯以s.3mL，0.o497mol计)，反应开始加入30%(wt%)的HZOZ14mL，3.5

4、h后加入另外l/2量的HZO:。用毛细管气相色谱仪内标法定量分析己二酸产品，使用10%HZSO4一CH3OH溶液对己二酸进行甲醋化反应，再用三氯甲烷萃取，有机相经过干燥后，用气相色谱仪进行分析。用市售己二酸作为标准品，进行验证试验，该方法的酷化率可达100%，证实了此方法的可行性。用数字熔点仪测定产品的熔点，用傅里叶红外光谱仪测定其IR光谱图，并和己二酸标准品的IR光谱图作对比，结果证实了本工艺合成的产物是己二酸。依据热分析技术和BET多点吸附一脱附原理对制备出的催化剂PW/SBA的一系列性质进行

5、了表征。测定了PW/SBA的DSC和DTG曲线，结果表明该催化剂具有较高的热稳定性;测定了PW/SBA的氮气吸附一脱附等温线，得出该催化剂的比表面积SBE:为367.lm，.9一’，孔容F为o.Zem，·g一’，孔径R为l.089n，11。用xRY一1c氧弹式热量计测得己二酸的标准摩尔燃烧烩为一2801.0kJ.1llol一’，并用蔡做标准物检测了仪器的可靠性，其测定值与实验值的绝对误差为5.6kJ.nlof’，相对误差为0.109%。根据热力学原理，计算出己二酸的标准摩尔生成烩为一989.2Ik

6、.I·mol一’。同时还用DTG一60差热一热重分析仪测定了己二酸的熔点和熔化焙，其值分别为152.soc和一252oJ·g一’(即一368.27kJ·mol一‘)。关键词:己二酸;环己烯;介孔材料SBA一15;比表面积;热力学性质郑州大学硕士学位论文ABSTRACTInthisPaPer，PhosPhotungstieacidwhiehhasgoodthermalstability15adheredatthesurfaeeoftheSBA一15mesoPorousmaterialtoenhane

7、eandmodifytheacidityandeatalytieaetivityoftheeatalystswhiehareusedinthesynthesisofadiPieaeid.AndanewtyPeofeatalystPW/SBAwasPreParedbyPost一synthesismethod.ThesynthesisProeessoftheeatalyst15simPleandnon一Pollutingtotheenvironment.As15如ownhowever，usingthe

8、eatalysttosynthesizeofadiPicaeidhavenotbeenrePorted.InthePresentstudy，inaeeordaneewiththemoleeularstruetureeharaeteristiesoftheeyelohexene，adiPieaeid15synthesizedbymeansofa“one一Pot，，reactivemodewitheyelohexeneandhydrogenPeroxide(w=30%)usingmod