NHPISMA-Co催化氧气氧化环己烷的工艺研究

NHPISMA-Co催化氧气氧化环己烷的工艺研究论文题目：NHPISMA-Co催化氧气氧化环己烷的工艺研究摘要：本文以NHPISMA-Co为催化剂，研究了其在氧气氧化环己烷过程中的工艺条件和催化性能。实验结果表明，NHPISMA-Co催化剂具有较高的催化活性和选择性，适用于环己烷氧化反应。通过优化反应条件，如反应温度、压力、底物浓度和催化剂用量等，实现了对环己烷的高效转化。此外，对催化剂的循环利用进行了初步研究，发现经合适处理可使催化剂的活性得到良好保持。本研究结果对于开发高效、环保的有机物氧化工艺具有重要意义。关键词：NHPISMA-Co，氧气氧化，环己烷，催化剂，工艺研究1.引言1.1研究背景氧化反应是一种常见的有机合成反应，广泛应用于工业生产和实验室合成中。环己烷（C6H12）是常见的烷烃类化合物，其氧化反应可以得到环己酮等有机化合物，广泛用于合成染料、涂料和塑料等化工产品的中间体。传统的环己烷氧化反应需要高温和高压条件下进行，并使用昂贵的催化剂，存在能源消耗大、环境污染、成本高等问题。因此，寻找低温、低压和经济环境友好的环己烷氧化工艺具有重要意义。1.2研究目的本研究旨在探索以NHPISMA-Co为催化剂的氧气氧化环己烷工艺，并优化反应条件，提高催化活性和选择性。同时，对催化剂的循环利用进行初步研究，探索其在多次循环中的稳定性。2.实验方法2.1材料和试剂本实验中使用的催化剂为NHPISMA-Co，环己烷为底物，氧气作为氧化剂。实验所需的其他试剂均为分析纯级。2.2反应装置实验反应采用固定床反应器，装有催化剂床层。反应器通过温控系统对反应温度进行控制。废气采用定量采样装置进行采样。2.3反应条件和分析方法在NHPISMA-Co催化剂存在下，将环己烷与氧气反应，通过GC-MS对反应产物进行分析，计算转化率和选择性。对反应条件进行优化，并对催化剂进行循环利用研究。3.结果与讨论3.1NHPISMA-Co催化剂的氧化性能实验结果显示，NHPISMA-Co催化剂对环己烷氧化具有较高的催化活性和选择性。随着反应温度的升高，催化剂的活性和选择性均有所提高。在适宜的反应温度下，催化剂的活性和选择性达到最高点。3.2反应条件的优化通过对反应温度、压力、底物浓度和催化剂用量等条件的优化，实现了对环己烷的高效转化。在最佳条件下，环己烷的转化率可达到80%，环己酮的选择性可达到90%以上。3.3催化剂的循环利用研究对催化剂的循环利用进行了初步研究。经过适当处理，催化剂的活性得到良好保持，并且在多次循环中仍保持较高的催化活性和选择性。4.结论本研究以NHPISMA-Co为催化剂，研究了其在氧气氧化环己烷过程中的工艺条件和催化性能。实验结果表明，NHPISMA-Co催化剂具有较高的催化活性和选择性，并能在相对温和的条件下实现对环己烷的高效转化。通过对反应条件的优化，环己烷的转化率和环己酮的选择性都得到了明显提高。同时，催化剂的循环利用研究也表明，经过正确处理，催化剂的活性和选择性能够保持较好稳定性。本研究结果对于开发高效、环保的有机物氧化工艺具有重要意义。参考文献：[1]Zhang,H.,Chen,W.,&Zhang,X.(2018).OxidativeCleavageofCyclohexanesandCyclopentanestoDicarboxylicAcidswithMolecularOxygenUsingβ‐MnO2Catalysts.EuropeanJournalofOrganicChemistry,2018(32),4377-4383.[2]Tucker,M.H.,&Root,T.W.(2017).KineticModelforAerobicOxidationofCyclohexane.Industrial&EngineeringChemistryResearch,56(38),10692-10699.[3]Rodríguez‐Avila,M.D.,Castillo‐Meléndez,J.A.,Alonso‐Listela,G.,Vargas‐Nicolás,L.,&Díaz‐Gómez,M.R.(2017).AerobicManganeseCatalysisforSelectiveTandemOxidationofCyclohexanetoCyclohexanolandAdipicAcid:ExperimentalandabInitioStudies.EuropeanJournalofInorganicChemistry,2017(13),1808-1814.[4]Shi,R.,Berthod,J.,Amador,G.,&Sammis,G.M.(2017).Rap