活性炭的環(huan)己(ji)烷(wan)氧化(hua)

　　今天，我想介紹一下環(huan)己(ji)烷(wan)無溶(rong)劑氧化(hua)活(huo)(huo)(huo)性炭。活(huo)(huo)(huo)性炭的原料是磷(lin)酸鹽(yan)浸泡在380中(zhong)℃在惰性氣體下碳化(hua)，然后用過(guo)氧化(hua)氫(qing)激活(huo)(huo)(huo)。活(huo)(huo)(huo)性炭通(tong)過(guo)SEM，EDX，FTIR，TGA和(he)BET表面積(ji)和(he)孔徑(jing)分析儀表征。在自制雙壁三頸(jing)批量(liang)中(zhong)，活(huo)(huo)(huo)性炭作為環(huan)己(ji)烷(wan)無環(huan)氧化(hua)成環(huan)己(ji)醇(chun)和(he)環(huan)己(ji)酮(這種混(hun)合物稱為KA油)催化(hua)劑的潛(qian)能(neng)反應(ying)堆(dui)。優化(hua)了不同反應(ying)參數/添加劑的影響。

　　19世紀初，活性炭首次被報道為有(you)(you)效催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑。19世紀初，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)通常(chang)由不(bu)同農業原(yuan)料的(de)(de)熱活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)法制備，作為過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)降(jiang)解的(de)(de)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)對過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)分解有(you)(you)很好(hao)的(de)(de)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)，但持續時間(jian)短(duan)。催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)消失(shi)的(de)(de)*有(you)(you)可能(neng)原(yuan)因(yin)是活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)表面氧(yang)化(hua)(hua)基團(tuan)的(de)(de)失(shi)活(huo)(huo)(huo)。近幾十年來，研究(jiu)人員成功地解決了活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)耐久性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)主要(yao)問題。活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)通過(guo)物(wu)理、物(wu)理、化(hua)(hua)學(xue)和(he)化(hua)(hua)學(xue)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)進行調整，在(zai)光氣(qi)和(he)硫化(hua)(hua)氫(qing)的(de)(de)生產(chan)中顯示出良好(hao)的(de)(de)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)，氫(qing)化(hua)(hua)、聚(ju)合和(he)鹵化(hua)(hua)去(qu)除(chu)SO 2 和(he)NO x 氧(yang)化(hua)(hua)苯二醇(chun)。由于其孔隙度、活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)位點和(he)高表面積，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)這(zhe)種(zhong)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)。因(yin)此，通過(guo)控制這(zhe)些(xie)參(can)數，活(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)可以調整為有(you)(you)效的(de)(de)催(cui)(cui)(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑，用于選擇有(you)(you)機轉化(hua)(hua)。

　　活性(xing)炭實驗(yan)條(tiao)件和工(gong)藝條(tiao)件

　　在目前的(de)(de)工作(zuo)中(zhong)，在溫和的(de)(de)反應條件(jian)下，活(huo)性炭被用作(zuo)無金屬催(cui)化(hua)劑(ji)和無環氧環己(ji)烷(wan)KA油。優化(hua)了反應參數，并(bing)在生產率方面(mian)發現了催(cui)化(hua)效率。活(huo)性炭成為環己(ji)烷(wan)無溶劑(ji)氧化(hua)的(de)(de)有(you)用催(cui)化(hua)劑(ji)，方便、活(huo)性、低成本、可(ke)回收(shou)、不滲透、環保。

　　活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的表(biao)面(mian)形態是通(tong)過(guo)(guo)掃(sao)描電(dian)子顯(xian)微鏡進(jin)行研(yan)究的。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的元素組成通(tong)過(guo)(guo)能(neng)量色散X射(she)(she)(she)線(xian)光譜記(ji)錄(lu)。通(tong)過(guo)(guo)X射(she)(she)(she)線(xian)衍射(she)(she)(she)儀(yi)進(jin)行X射(she)(she)(she)線(xian)分(fen)析(xi)(xi)。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)的官能(neng)團通(tong)過(guo)(guo)傅里葉紅外光譜儀(yi)檢(jian)查。通(tong)過(guo)(guo)TGA0/10000熱分(fen)析(xi)(xi)儀(yi)℃溫度范圍內(nei) 以10℃/ min的速(su)率在N 2流下熱量重量損失百(bai)分(fen)比 。活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)面(mian)積分(fen)析(xi)(xi)儀(yi)測量活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)的表(biao)面(mian)積。

　　將(jiang)環己(ji)烷(wan)(12.5mL)和活性(xing)炭(0.4g)裝載到(dao)自設雙壁三口式(shi)間歇式(shi)反(fan)應(ying)器中。在(zai)(zai)分(fen)(fen)子氧(40mL / min)存在(zai)(zai)下，在(zai)(zai)75℃攪(jiao)拌(ban)混合物14小時 。堿性(xing)在(zai)(zai)同一組反(fan)應(ying)參(can)數中NaOH：0.2 mmole的存在(zai)(zai)下也進(jin)行反(fan)應(ying)。環自烷(wan)通過氣相色譜分(fen)(fen)析轉化(hua)為KA油，使(shi)用交(jiao)聯甲基硅氧烷(wan)毛(mao)細管(guan)柱(30μm，內徑0.32mm， 米 m膜厚)，火焰離子化(hua)檢測器(FID)相連。

　　通(tong)過SEM分析活性(xing)炭的(de)表(biao)面形(xing)態。SEM圖為多孔(kong)結構、微孔(kong)/中(zhong)孔(kong)與(yu)活性(xing)炭內表(biao)面連接的(de)交聯通(tong)道的(de)混合 1 。高放大(da)倍率顯(xian)(xian)示(shi)2-10腔(qiang)的(de)存在μ 米 ，內部微孔(kong)和(he)中(zhong)孔(kong)可以(yi)很容易地訪問。EDX分析(圖 2 )磷和(he)二氧化(hua)硅顯(xian)(xian)示(shi)痕(hen)跡， 這(zhe)些是花(hua)生殼的(de)主要內容。

　　討論活性炭實驗結果

　　含(han)氧(yang)(yang)(yang)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團負責將環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)化(hua)成環(huan)(huan)己(ji)(ji)醇和(he)環(huan)(huan)己(ji)(ji)酮(tong)(tong)。據廣泛報道，活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)和(he)分子氧(yang)(yang)(yang)通(tong)過(guo)含(han)氧(yang)(yang)(yang)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團，如堿、酮(tong)(tong)和(he)醌(kun)。此外，通(tong)過(guo)含(han)氧(yang)(yang)(yang)表(biao)面(mian)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭氧(yang)(yang)(yang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)，這些官(guan)能(neng)(neng)(neng)團通(tong)過(guo)分子氧(yang)(yang)(yang)再生。酚(fen)基(ji)是環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)化(hua)*穩(wen)定、*主要的(de)(de)(de)來源，除其它含(han)氧(yang)(yang)(yang)基(ji)團外。對苯(ben)二酚(fen)系(xi)統的(de)(de)(de)芬頓樣(yang)機制是環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)化(hua)傳播*有可能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)方(fang)式。喹諾酮(tong)(tong)通(tong)過(guo)連續氧(yang)(yang)(yang)氣在(zai)反(fan)(fan)應(ying)混合物中(zhong)再生。化(hua)學/熱處(chu)理可用(yong)于表(biao)面(mian)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團(品種(zhong)/密度)。例如，在(zai)*近(jin)的(de)(de)(de)研究中(zhong)TGA活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭表(biao)面(mian)產生的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團通(tong)過(guo)熱處(chu)理進行調(diao)整。高(gao)溫580活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭℃下處(chu)理;。因(yin)此，**現有的(de)(de)(de)含(han)氧(yang)(yang)(yang)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團將是醌(kun)。確(que)認高(gao)溫(700°C)下醌(kun)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)。同樣(yang)，喹諾酮(tong)(tong)官(guan)能(neng)(neng)(neng)團的(de)(de)(de)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)高(gao)達(da)800°C。因(yin)此，綜上所(suo)述，環(huan)(huan)己(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)化(hua)成環(huan)(huan)己(ji)(ji)醇和(he)環(huan)(huan)己(ji)(ji)酮(tong)(tong)遵循方(fang)案所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)機制 。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)通過(guo)化(hua)學方法合(he)成(cheng)，環(huan)己烷(wan)中無溶劑氧化(hua)低分子(zi)氧。活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)通過(guo)熱(re)處理進(jin)行調節，以發展表(biao)面上的(de)(de)酚官(guan)能團。*佳反應(ying)參數如下：反應(ying)物115.56mmol、活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)0.4g、 溫度75℃、時(shi)間14小時(shi)。將催化(hua)劑的(de)(de)催化(hua)活(huo)性(xing)(xing)與當前研(yan)究重要性(xing)(xing)生產率報告的(de)(de)文獻進(jin)行比(bi)較。催化(hua)劑重復使用(yong)幾次，說(shuo)明催化(hua)劑的(de)(de)耐(nai)久性(xing)(xing)。結果表(biao)明，醌基官(guan)能團是(shi)分子(zi)氧化(hua)環(huan)己烷(wan)再生的(de)(de)*佳反應(ying)核(he)心。發現活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)是(shi)真正具有延(yan)長壽命的(de)(de)異相催化(hua)劑。