活(huo)性炭的(de)環(huan)己烷氧(yang)化

　　今天，我想介紹(shao)一下環(huan)己(ji)烷無溶劑(ji)氧化(hua)活(huo)(huo)(huo)性炭。活(huo)(huo)(huo)性炭的原料是磷(lin)酸(suan)鹽(yan)浸泡在380中℃在惰性氣(qi)體下碳(tan)化(hua)，然后用過(guo)氧化(hua)氫激(ji)活(huo)(huo)(huo)。活(huo)(huo)(huo)性炭通過(guo)SEM，EDX，FTIR，TGA和(he)BET表面積和(he)孔(kong)徑分析儀表征。在自(zi)制雙壁(bi)三頸批量(liang)中，活(huo)(huo)(huo)性炭作為(wei)環(huan)己(ji)烷無環(huan)氧化(hua)成環(huan)己(ji)醇和(he)環(huan)己(ji)酮(這種混合(he)物稱(cheng)為(wei)KA油)催化(hua)劑(ji)的潛能反應(ying)堆(dui)。優化(hua)了(le)不同反應(ying)參數/添加劑(ji)的影響。

　　19世紀初，活性炭首次被報道為有(you)(you)(you)(you)效(xiao)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。19世紀初，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)通(tong)常(chang)由不(bu)同(tong)農業原(yuan)料的(de)熱活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)法制備(bei)，作為過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫降解的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫分(fen)解有(you)(you)(you)(you)很好的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)，但持(chi)續時間短。催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)消失的(de)*有(you)(you)(you)(you)可(ke)能(neng)原(yuan)因(yin)是活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)基團的(de)失活(huo)(huo)。近(jin)幾十年來，研究人員成功地(di)解決了活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)耐久性(xing)(xing)的(de)主要(yao)問題。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)通(tong)過物(wu)理、物(wu)理、化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學和(he)(he)(he)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學活(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)進行調整(zheng)，在光(guang)氣和(he)(he)(he)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)氫的(de)生產中顯示出良(liang)好的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)，氫化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)、聚合(he)和(he)(he)(he)鹵(lu)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)去除SO 2 和(he)(he)(he)NO x 氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)苯(ben)二醇。由于其孔隙度、活(huo)(huo)性(xing)(xing)位點和(he)(he)(he)高表面積，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)這(zhe)種性(xing)(xing)能(neng)。因(yin)此，通(tong)過控(kong)制這(zhe)些參(can)數，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)可(ke)以調整(zheng)為有(you)(you)(you)(you)效(xiao)的(de)催化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)，用(yong)于選擇有(you)(you)(you)(you)機(ji)轉(zhuan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。

　　活性(xing)炭實驗條(tiao)件(jian)和工藝條(tiao)件(jian)

　　在目前的工作(zuo)中，在溫和的反(fan)應(ying)條件下，活(huo)性(xing)炭被(bei)用(yong)作(zuo)無(wu)金屬催(cui)化(hua)(hua)劑和無(wu)環(huan)氧(yang)環(huan)己烷KA油。優化(hua)(hua)了反(fan)應(ying)參數，并在生(sheng)產(chan)率方(fang)(fang)面發現了催(cui)化(hua)(hua)效(xiao)率。活(huo)性(xing)炭成為環(huan)己烷無(wu)溶劑氧(yang)化(hua)(hua)的有(you)用(yong)催(cui)化(hua)(hua)劑，方(fang)(fang)便、活(huo)性(xing)、低(di)成本、可(ke)回收、不滲透(tou)、環(huan)保。

　　活(huo)性炭的(de)(de)表面(mian)形態(tai)是(shi)通過掃描電(dian)子(zi)顯微鏡進行(xing)研究的(de)(de)。活(huo)性炭的(de)(de)元素(su)組(zu)成通過能量(liang)色散X射(she)(she)線(xian)光譜記錄。通過X射(she)(she)線(xian)衍(yan)射(she)(she)儀進行(xing)X射(she)(she)線(xian)分(fen)析(xi)。活(huo)性炭表面(mian)的(de)(de)官能團通過傅里葉紅外光譜儀檢查。通過TGA0/10000熱分(fen)析(xi)儀℃溫度范圍內 以(yi)10℃/ min的(de)(de)速率在N 2流下熱量(liang)重(zhong)量(liang)損(sun)失百分(fen)比 。活(huo)性炭面(mian)積(ji)分(fen)析(xi)儀測量(liang)活(huo)性炭的(de)(de)表面(mian)積(ji)。

　　將環己烷(wan)(wan)(12.5mL)和活性炭(0.4g)裝(zhuang)載到(dao)自(zi)設雙壁三(san)口式間歇式反(fan)應(ying)器(qi)中。在(zai)分子氧(yang)(40mL / min)存在(zai)下，在(zai)75℃攪拌混(hun)合物14小時 。堿(jian)性在(zai)同一(yi)組反(fan)應(ying)參(can)數中NaOH：0.2 mmole的存在(zai)下也進行反(fan)應(ying)。環自(zi)烷(wan)(wan)通過氣相色譜分析轉化為(wei)KA油，使用(yong)交聯甲基硅(gui)氧(yang)烷(wan)(wan)毛(mao)細管柱(30μm，內徑0.32mm， 米 m膜厚)，火焰離子化檢(jian)測器(qi)(FID)相連。

　　通(tong)過SEM分(fen)析活性(xing)炭的表(biao)面(mian)形態。SEM圖(tu)為多孔結構、微(wei)孔/中(zhong)孔與(yu)活性(xing)炭內(nei)(nei)表(biao)面(mian)連接的交聯通(tong)道的混合 1 。高放大倍(bei)率顯示2-10腔的存在μ 米 ，內(nei)(nei)部(bu)微(wei)孔和中(zhong)孔可以很容(rong)易地訪問。EDX分(fen)析(圖(tu) 2 )磷和二氧化硅顯示痕跡， 這些是花(hua)生殼的主要內(nei)(nei)容(rong)。

　　討論活性(xing)炭實(shi)驗(yan)結果(guo)

　　含氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)團(tuan)負責(ze)將環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)成(cheng)環(huan)(huan)己(ji)(ji)醇和(he)(he)環(huan)(huan)己(ji)(ji)酮。據(ju)廣(guang)泛報道，活性炭表面(mian)和(he)(he)分子氧(yang)(yang)(yang)(yang)通(tong)過含氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)團(tuan)，如(ru)堿、酮和(he)(he)醌。此(ci)外，通(tong)過含氧(yang)(yang)(yang)(yang)表面(mian)官能(neng)(neng)團(tuan)活性炭氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)反(fan)應，這些官能(neng)(neng)團(tuan)通(tong)過分子氧(yang)(yang)(yang)(yang)再(zai)生。酚(fen)基是環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)*穩定、*主要的(de)來源，除其它(ta)含氧(yang)(yang)(yang)(yang)基團(tuan)外。對(dui)苯二酚(fen)系統的(de)芬(fen)頓樣(yang)機(ji)制(zhi)是環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)傳播*有(you)可(ke)能(neng)(neng)的(de)方(fang)式。喹諾(nuo)酮通(tong)過連續氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣在(zai)反(fan)應混合物中再(zai)生。化(hua)(hua)學/熱處(chu)理(li)可(ke)用于表面(mian)官能(neng)(neng)團(tuan)(品種(zhong)/密度(du))。例如(ru)，在(zai)*近的(de)研究中TGA活性炭表面(mian)產生的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)團(tuan)通(tong)過熱處(chu)理(li)進行(xing)調整(zheng)。高(gao)溫(wen)(wen)580活性炭℃下處(chu)理(li);。因(yin)此(ci)，**現有(you)的(de)含氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)團(tuan)將是醌。確認高(gao)溫(wen)(wen)(700°C)下醌官能(neng)(neng)團(tuan)的(de)穩定性。同樣(yang)，喹諾(nuo)酮官能(neng)(neng)團(tuan)的(de)穩定性高(gao)達800°C。因(yin)此(ci)，綜上所(suo)述，環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)成(cheng)環(huan)(huan)己(ji)(ji)醇和(he)(he)環(huan)(huan)己(ji)(ji)酮遵循方(fang)案(an)所(suo)示的(de)機(ji)制(zhi) 。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)通(tong)過化(hua)學(xue)方法合成，環己烷中無溶劑(ji)(ji)(ji)(ji)氧化(hua)低分(fen)子(zi)氧。活(huo)性(xing)炭(tan)通(tong)過熱處理進行(xing)調節(jie)，以發(fa)展(zhan)表面上的酚官(guan)能(neng)團。*佳(jia)反應(ying)(ying)參數如下：反應(ying)(ying)物115.56mmol、活(huo)性(xing)炭(tan)0.4g、 溫(wen)度75℃、時間14小時。將催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的催化(hua)活(huo)性(xing)與(yu)當前研究重要性(xing)生產率報告的文獻進行(xing)比(bi)較(jiao)。催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)重復使用幾次(ci)，說明(ming)催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的耐久性(xing)。結果表明(ming)，醌基官(guan)能(neng)團是分(fen)子(zi)氧化(hua)環己烷再生的*佳(jia)反應(ying)(ying)核心。發(fa)現活(huo)性(xing)炭(tan)是真正具有延長壽命的異相催化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。