活性炭的環己烷氧化(hua)

　　今天，我想介紹一下環己(ji)烷(wan)無溶(rong)劑氧(yang)(yang)化(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭的原料是磷酸鹽浸(jin)泡在380中℃在惰性(xing)(xing)氣體下碳(tan)化(hua)，然后用過氧(yang)(yang)化(hua)氫激活(huo)(huo)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭通過SEM，EDX，FTIR，TGA和BET表面積和孔(kong)徑分析儀表征。在自制雙壁(bi)三頸批量中，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭作(zuo)為(wei)環己(ji)烷(wan)無環氧(yang)(yang)化(hua)成環己(ji)醇和環己(ji)酮(這種混合物稱為(wei)KA油(you))催化(hua)劑的潛能(neng)反應堆。優化(hua)了不同反應參(can)數/添加劑的影(ying)響。

　　19世紀初，活性炭首次被報道為(wei)有(you)效催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。19世紀(ji)初，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)通(tong)常由不同農業原料的(de)(de)熱活(huo)(huo)化(hua)(hua)法制備(bei)，作為(wei)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫降解(jie)的(de)(de)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)對過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫分(fen)解(jie)有(you)很好的(de)(de)催化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)，但持續時間(jian)短(duan)。催化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)消失(shi)的(de)(de)*有(you)可(ke)能(neng)原因(yin)是(shi)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)表面氧(yang)化(hua)(hua)基(ji)團的(de)(de)失(shi)活(huo)(huo)。近(jin)幾(ji)十年來，研究人員成功地解(jie)決(jue)了活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)耐(nai)久性(xing)(xing)的(de)(de)主要問題。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)通(tong)過(guo)物(wu)理(li)、物(wu)理(li)、化(hua)(hua)學和(he)(he)化(hua)(hua)學活(huo)(huo)化(hua)(hua)進(jin)行調整(zheng)，在光(guang)氣和(he)(he)硫化(hua)(hua)氫的(de)(de)生產中顯示出良好的(de)(de)催化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)，氫化(hua)(hua)、聚(ju)合和(he)(he)鹵(lu)化(hua)(hua)去除(chu)SO 2 和(he)(he)NO x 氧(yang)化(hua)(hua)苯二醇。由于(yu)其(qi)孔(kong)隙度、活(huo)(huo)性(xing)(xing)位點和(he)(he)高(gao)表面積，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)這(zhe)種性(xing)(xing)能(neng)。因(yin)此，通(tong)過(guo)控制這(zhe)些(xie)參數，活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)可(ke)以調整(zheng)為(wei)有(you)效的(de)(de)催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)，用(yong)于(yu)選擇有(you)機轉化(hua)(hua)。

　　活性(xing)炭實驗(yan)條件(jian)和工(gong)藝條件(jian)

　　在目前的工作中，在溫(wen)和的反應條(tiao)件下，活(huo)性炭被用作無金屬催(cui)化(hua)劑(ji)和無環(huan)(huan)氧環(huan)(huan)己(ji)烷(wan)KA油。優化(hua)了(le)反應參(can)數，并在生產率(lv)方面發(fa)現了(le)催(cui)化(hua)效率(lv)。活(huo)性炭成為環(huan)(huan)己(ji)烷(wan)無溶劑(ji)氧化(hua)的有用催(cui)化(hua)劑(ji)，方便(bian)、活(huo)性、低成本(ben)、可回收、不滲透、環(huan)(huan)保。

　　活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)表(biao)面(mian)(mian)形態是通(tong)(tong)過掃描電子顯(xian)微(wei)鏡進行研究的(de)。活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)元(yuan)素組成(cheng)通(tong)(tong)過能量(liang)色散X射(she)線(xian)(xian)光譜(pu)記錄。通(tong)(tong)過X射(she)線(xian)(xian)衍射(she)儀(yi)進行X射(she)線(xian)(xian)分析(xi)(xi)。活(huo)性炭(tan)(tan)表(biao)面(mian)(mian)的(de)官能團通(tong)(tong)過傅里葉紅外(wai)光譜(pu)儀(yi)檢查。通(tong)(tong)過TGA0/10000熱(re)分析(xi)(xi)儀(yi)℃溫(wen)度(du)范圍內(nei) 以10℃/ min的(de)速(su)率在N 2流(liu)下(xia)熱(re)量(liang)重量(liang)損失百分比 。活(huo)性炭(tan)(tan)面(mian)(mian)積分析(xi)(xi)儀(yi)測量(liang)活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)表(biao)面(mian)(mian)積。

　　將環己(ji)烷(wan)(12.5mL)和活性炭(tan)(0.4g)裝載(zai)到自設雙壁三口式(shi)間歇式(shi)反應器(qi)(qi)中。在分(fen)子氧(40mL / min)存在下(xia)，在75℃攪拌混合物(wu)14小時(shi) 。堿性在同一組反應參數(shu)中NaOH：0.2 mmole的(de)存在下(xia)也(ye)進行反應。環自烷(wan)通(tong)過氣相(xiang)色譜分(fen)析轉化(hua)為KA油，使用交聯甲基硅氧烷(wan)毛(mao)細管柱(30μm，內徑0.32mm， 米 m膜厚)，火焰離子化(hua)檢測器(qi)(qi)(FID)相(xiang)連。

　　通(tong)過SEM分(fen)析活性炭(tan)的(de)表面形(xing)態(tai)。SEM圖為(wei)多孔結構、微孔/中孔與活性炭(tan)內(nei)表面連(lian)接的(de)交聯通(tong)道的(de)混合(he) 1 。高(gao)放大(da)倍(bei)率顯示2-10腔的(de)存在μ 米(mi) ，內(nei)部微孔和(he)中孔可以很容(rong)易地訪問(wen)。EDX分(fen)析(圖 2 )磷(lin)和(he)二氧化硅顯示痕跡， 這些(xie)是花生殼的(de)主要(yao)內(nei)容(rong)。

　　討(tao)論(lun)活性炭實驗結果

　　含(han)(han)氧(yang)(yang)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)負責(ze)將環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)成環(huan)己(ji)(ji)醇和環(huan)己(ji)(ji)酮(tong)。據廣泛(fan)報(bao)道(dao)，活性(xing)炭表(biao)(biao)面(mian)和分子(zi)(zi)氧(yang)(yang)通(tong)(tong)過含(han)(han)氧(yang)(yang)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)，如(ru)堿、酮(tong)和醌(kun)。此外，通(tong)(tong)過含(han)(han)氧(yang)(yang)表(biao)(biao)面(mian)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)活性(xing)炭氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)反(fan)應，這些(xie)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)通(tong)(tong)過分子(zi)(zi)氧(yang)(yang)再(zai)生(sheng)。酚(fen)基是(shi)(shi)環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)*穩(wen)定(ding)(ding)、*主要(yao)的(de)(de)來源，除(chu)其它含(han)(han)氧(yang)(yang)基團(tuan)(tuan)外。對苯二酚(fen)系統的(de)(de)芬(fen)頓樣機(ji)制是(shi)(shi)環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)傳播*有可(ke)能(neng)的(de)(de)方式。喹諾酮(tong)通(tong)(tong)過連(lian)續氧(yang)(yang)氣(qi)在反(fan)應混合物(wu)中再(zai)生(sheng)。化(hua)(hua)(hua)學/熱(re)(re)處(chu)理可(ke)用于表(biao)(biao)面(mian)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)(品種(zhong)/密度)。例如(ru)，在*近的(de)(de)研(yan)究中TGA活性(xing)炭表(biao)(biao)面(mian)產生(sheng)的(de)(de)氧(yang)(yang)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)通(tong)(tong)過熱(re)(re)處(chu)理進行調整。高(gao)溫(wen)580活性(xing)炭℃下(xia)處(chu)理;。因此，**現有的(de)(de)含(han)(han)氧(yang)(yang)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)將是(shi)(shi)醌(kun)。確(que)認(ren)高(gao)溫(wen)(700°C)下(xia)醌(kun)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)。同樣，喹諾酮(tong)官(guan)(guan)能(neng)團(tuan)(tuan)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)高(gao)達800°C。因此，綜上所述，環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)成環(huan)己(ji)(ji)醇和環(huan)己(ji)(ji)酮(tong)遵循方案所示的(de)(de)機(ji)制 。

　　活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)通(tong)過化(hua)學方法合成，環己烷中無溶劑(ji)氧(yang)化(hua)低分子氧(yang)。活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)通(tong)過熱處理進(jin)行調節(jie)，以發展表(biao)面上的(de)(de)(de)酚官能團。*佳反應(ying)參數如下(xia)：反應(ying)物115.56mmol、活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)0.4g、 溫度75℃、時(shi)間14小(xiao)時(shi)。將催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)活(huo)性(xing)(xing)(xing)與(yu)當前研究重要性(xing)(xing)(xing)生產率報告的(de)(de)(de)文獻進(jin)行比較。催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)重復使用幾次，說明催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)耐久性(xing)(xing)(xing)。結果表(biao)明，醌基官能團是分子氧(yang)化(hua)環己烷再生的(de)(de)(de)*佳反應(ying)核心。發現活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是真正具有延(yan)長壽命(ming)的(de)(de)(de)異(yi)相催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)。