活性炭的環(huan)己(ji)烷氧化(hua)

　　今天，我想(xiang)介紹一下環(huan)(huan)己(ji)烷無溶劑氧(yang)化(hua)(hua)(hua)活(huo)性炭(tan)(tan)。活(huo)性炭(tan)(tan)的原料(liao)是磷酸(suan)鹽浸泡在(zai)380中℃在(zai)惰性氣(qi)體下碳化(hua)(hua)(hua)，然后用(yong)過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫激活(huo)。活(huo)性炭(tan)(tan)通過(guo)SEM，EDX，FTIR，TGA和(he)BET表面積和(he)孔徑分析儀表征。在(zai)自(zi)制雙壁三(san)頸批量中，活(huo)性炭(tan)(tan)作為環(huan)(huan)己(ji)烷無環(huan)(huan)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)成環(huan)(huan)己(ji)醇和(he)環(huan)(huan)己(ji)酮(這(zhe)種混合(he)物稱為KA油)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑的潛(qian)能反應堆。優化(hua)(hua)(hua)了不同反應參數(shu)/添加(jia)劑的影響。

　　19世紀初，活性炭首(shou)次被報(bao)道為有(you)效催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。19世紀初(chu)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)通(tong)常由(you)不同農業原(yuan)料的(de)(de)(de)熱活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)法制備，作為過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(qing)降(jiang)解的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)對過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(qing)分解有(you)很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)，但(dan)持續時(shi)間短(duan)。催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)消失(shi)(shi)的(de)(de)(de)*有(you)可能原(yuan)因是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)表面氧化(hua)(hua)(hua)(hua)基團(tuan)的(de)(de)(de)失(shi)(shi)活(huo)(huo)(huo)。近幾十年來，研究人(ren)員成功地解決(jue)了活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)耐久性(xing)的(de)(de)(de)主要(yao)問題。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)通(tong)過物理、物理、化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)和(he)化(hua)(hua)(hua)(hua)學(xue)活(huo)(huo)(huo)化(hua)(hua)(hua)(hua)進行調(diao)整，在光氣和(he)硫化(hua)(hua)(hua)(hua)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)生產中顯示出(chu)良好(hao)的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)，氫(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)(hua)、聚合和(he)鹵化(hua)(hua)(hua)(hua)去除SO 2 和(he)NO x 氧化(hua)(hua)(hua)(hua)苯二醇(chun)。由(you)于(yu)其孔隙(xi)度、活(huo)(huo)(huo)性(xing)位點和(he)高表面積，活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)這種性(xing)能。因此，通(tong)過控制這些參數(shu)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)可以(yi)調(diao)整為有(you)效的(de)(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，用于(yu)選擇有(you)機轉化(hua)(hua)(hua)(hua)。

　　活性炭(tan)實驗條件和工藝條件

　　在目前的(de)工作(zuo)中，在溫和的(de)反(fan)應條件下(xia)，活性炭被(bei)用作(zuo)無(wu)金(jin)屬催化劑(ji)和無(wu)環(huan)氧環(huan)己烷KA油。優化了(le)反(fan)應參數，并在生產率方面(mian)發(fa)現(xian)了(le)催化效(xiao)率。活性炭成為環(huan)己烷無(wu)溶劑(ji)氧化的(de)有用催化劑(ji)，方便(bian)、活性、低成本(ben)、可回收、不滲透、環(huan)保。

　　活性(xing)炭的(de)表面形態是(shi)通過(guo)掃描(miao)電子顯微鏡進(jin)行研究的(de)。活性(xing)炭的(de)元素組成通過(guo)能量(liang)色散X射線光(guang)譜記錄。通過(guo)X射線衍射儀(yi)(yi)進(jin)行X射線分析。活性(xing)炭表面的(de)官(guan)能團通過(guo)傅里葉紅外光(guang)譜儀(yi)(yi)檢查。通過(guo)TGA0/10000熱分析儀(yi)(yi)℃溫度(du)范圍(wei)內 以10℃/ min的(de)速率在N 2流下熱量(liang)重量(liang)損失百分比 。活性(xing)炭面積(ji)分析儀(yi)(yi)測量(liang)活性(xing)炭的(de)表面積(ji)。

　　將環己烷(12.5mL)和活性(xing)炭(tan)(0.4g)裝載到自(zi)設雙壁三口式間歇式反應(ying)器中。在分(fen)子氧(yang)(40mL / min)存在下(xia)，在75℃攪(jiao)拌混合物14小(xiao)時 。堿性(xing)在同一組反應(ying)參數中NaOH：0.2 mmole的存在下(xia)也進(jin)行反應(ying)。環自(zi)烷通過氣相色譜(pu)分(fen)析(xi)轉化(hua)為KA油，使(shi)用(yong)交聯甲(jia)基(ji)硅氧(yang)烷毛細(xi)管柱(30μm，內徑0.32mm， 米 m膜厚(hou))，火焰離子化(hua)檢測器(FID)相連。

　　通(tong)過(guo)SEM分(fen)析活(huo)性炭的表(biao)面形(xing)態(tai)。SEM圖為(wei)多孔結(jie)構(gou)、微孔/中(zhong)孔與(yu)活(huo)性炭內表(biao)面連接的交聯通(tong)道的混合 1 。高放(fang)大倍率(lv)顯(xian)示2-10腔的存在(zai)μ 米 ，內部微孔和(he)中(zhong)孔可以很容(rong)(rong)易地(di)訪問。EDX分(fen)析(圖 2 )磷(lin)和(he)二氧化硅(gui)顯(xian)示痕(hen)跡， 這(zhe)些是花(hua)生殼的主(zhu)要內容(rong)(rong)。

　　討論(lun)活性(xing)炭實(shi)驗結果

　　含(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)負責將(jiang)環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)醇和環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)酮(tong)。據廣泛報(bao)道(dao)，活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)和分子氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)通過含(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)，如堿、酮(tong)和醌(kun)。此(ci)外，通過含(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)表(biao)面(mian)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)活(huo)性(xing)炭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)反應，這些官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)通過分子氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)再生(sheng)。酚(fen)(fen)基是環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)*穩定、*主要的來源，除其(qi)它含(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)基團(tuan)外。對(dui)苯二酚(fen)(fen)系(xi)統的芬頓(dun)樣(yang)機(ji)制是環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)傳播(bo)*有可(ke)能(neng)(neng)的方(fang)式。喹(kui)諾(nuo)酮(tong)通過連續氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣在反應混合物中(zhong)再生(sheng)。化(hua)(hua)學/熱(re)處(chu)理可(ke)用于表(biao)面(mian)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)(品種/密度)。例(li)如，在*近的研究中(zhong)TGA活(huo)性(xing)炭表(biao)面(mian)產生(sheng)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)通過熱(re)處(chu)理進行(xing)調(diao)整(zheng)。高(gao)溫580活(huo)性(xing)炭℃下處(chu)理;。因(yin)此(ci)，**現有的含(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)將(jiang)是醌(kun)。確認高(gao)溫(700°C)下醌(kun)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)的穩定性(xing)。同樣(yang)，喹(kui)諾(nuo)酮(tong)官(guan)(guan)(guan)能(neng)(neng)團(tuan)的穩定性(xing)高(gao)達800°C。因(yin)此(ci)，綜上(shang)所(suo)述，環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)烷氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)醇和環(huan)(huan)(huan)己(ji)(ji)(ji)酮(tong)遵循方(fang)案所(suo)示的機(ji)制 。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)通過(guo)化(hua)(hua)學方法合(he)成，環己烷中無溶劑氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)低(di)分子氧(yang)(yang)(yang)。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)通過(guo)熱處(chu)理(li)進行調節，以發展表面上的(de)(de)酚官能團。*佳反(fan)(fan)應參數如下(xia)：反(fan)(fan)應物115.56mmol、活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)0.4g、 溫度75℃、時間14小(xiao)時。將催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)活(huo)(huo)性(xing)與當前研究重(zhong)要性(xing)生產(chan)率報告(gao)的(de)(de)文(wen)獻進行比較(jiao)。催(cui)化(hua)(hua)劑重(zhong)復使(shi)用幾(ji)次，說明催(cui)化(hua)(hua)劑的(de)(de)耐久性(xing)。結(jie)果表明，醌基官能團是分子氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)環己烷再生的(de)(de)*佳反(fan)(fan)應核心(xin)。發現(xian)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)是真正具有(you)延(yan)長壽命的(de)(de)異相催(cui)化(hua)(hua)劑。