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NaY分子筛固载席夫碱钴配合物的制备、表征及其催化性能研究

李芳

   双水杨醛缩乙二胺合钴(CoSalen)具有可逆载氧性,能有效活化分子氧,在以分子氧为氧源的氧化反应中具有重要的应用。但这种小分子的席夫碱金属配合物之间容易形成二聚体和过氧型氧载体而导致其催化活性降低。采用无机分子筛载体固载席夫碱钴配合物成为提高其稳定性的有效途径。 本文以具有八面沸石超笼结构的NaY分子筛为载体,采用“瓶中造船”(ship-in-a-bottle)技术将CoSalen禁锢于NaY分子筛的超笼之中,制备了固载型席夫碱钴金属配合物CoSalen/Y(SB)。NaY分子筛首先与醋酸钴水溶液进行离子交换得到CoNaY,再与双水杨醛缩乙二胺配位反应,经过溶剂索氏萃取、NaCl溶液回流、热水洗涤,真空干燥后得到固载物。采用浸渍法制备了固定于分子筛表面的CoSalen配合物CoSalen/Y(IM)与SB型固载物进行了比较。催化剂的FT-IR、DRS谱图表明了在固载型催化剂(SB)中CoSalen的存在,而XRD、SEM以及比表面积的测定结果进一步证实CoSalen成功进入到分子筛的超笼中,并且分子筛的晶型在制备过程中未被破坏仍保持完整。TG/DTAD的结果也表明热稳定性SB型>IM型>CoSalen。 在以分子氧为氧源的环己烷氧化反应中,同CoSalen及IM型催化剂相比,SB型催化剂表现出良好的催化氧化性能,而且该催化体系具有比较显著的溶剂效应。其中以CoSalen/Y(SB)为催化剂,乙腈为溶剂,在0.85MPa初始氧压下,130℃反应3h,环己烷的转化率可达到25%以上,产物中环己醇、环己酮和酸的总选择性较高,生成的酸中以己二酸为主。通过对反应温度、时间、初始氧压、氧源、催化剂用量等因素的考察,结果表明,环己烷氧化产物中环己基过氧化氢(CHHP)的生成量比较小,说明CoSalen/Y(SB)表现出了加速CHHP分解的能力,初使氧压是影响反应结果的重要因素,氧压的增加,在提高环己烷转化率的同时,有利于环己酮的生成,提高酮醇比。催化剂用量为环己烷加入量的0.5%时,已经能够使反应有效地进行。随着反应时间的增加,产物中酸的生成量增加显著,CoSalen/Y(SB)表现出了一步氧化生成己二酸的潜力。通过四次重复使用实验表明SB型催化剂不存在明显的活性组分流失,可以重复使用。……   
[关键词]:NaY分子筛;双水杨醛缩乙二胺合钴;环己烷氧化;分子氧
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湘潭大学2007年