活性(xing)炭的環己烷氧化

　　今(jin)天，我想介紹一下環己烷(wan)無溶劑氧(yang)化(hua)活性(xing)(xing)炭(tan)。活性(xing)(xing)炭(tan)的原料是磷酸鹽浸泡在380中℃在惰性(xing)(xing)氣體下碳化(hua)，然后用過氧(yang)化(hua)氫激活。活性(xing)(xing)炭(tan)通過SEM，EDX，FTIR，TGA和BET表(biao)面(mian)積和孔徑分(fen)析儀(yi)表(biao)征。在自制雙壁三頸批量中，活性(xing)(xing)炭(tan)作(zuo)為環己烷(wan)無環氧(yang)化(hua)成環己醇和環己酮(這種混合物稱為KA油)催化(hua)劑的潛能反應堆。優化(hua)了不同反應參(can)數(shu)/添(tian)加劑的影響。

　　19世紀初，活性炭首次被報道為(wei)有(you)效催化(hua)劑。19世紀初，活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)通常由不(bu)同農(nong)業(ye)原(yuan)(yuan)料的(de)(de)熱活(huo)(huo)(huo)化(hua)法制備(bei)，作(zuo)為(wei)過氧(yang)化(hua)氫降解(jie)的(de)(de)催化(hua)劑。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)對過氧(yang)化(hua)氫分(fen)解(jie)有(you)很(hen)好的(de)(de)催化(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)，但持續時間短。催化(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)消失(shi)的(de)(de)*有(you)可能(neng)原(yuan)(yuan)因(yin)是活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面氧(yang)化(hua)基團的(de)(de)失(shi)活(huo)(huo)(huo)。近幾十年(nian)來，研究人員(yuan)成功地解(jie)決了(le)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)耐久(jiu)性(xing)的(de)(de)主要問題。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)通過物(wu)理、物(wu)理、化(hua)學(xue)和(he)化(hua)學(xue)活(huo)(huo)(huo)化(hua)進行調整，在光氣和(he)硫化(hua)氫的(de)(de)生產(chan)中顯示出良好的(de)(de)催化(hua)活(huo)(huo)(huo)性(xing)，氫化(hua)、聚(ju)合(he)和(he)鹵化(hua)去除SO 2 和(he)NO x 氧(yang)化(hua)苯二醇。由于(yu)其孔隙度、活(huo)(huo)(huo)性(xing)位點(dian)和(he)高表面積，活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)這種性(xing)能(neng)。因(yin)此，通過控制這些參數(shu)，活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)可以調整為(wei)有(you)效的(de)(de)催化(hua)劑，用于(yu)選擇(ze)有(you)機轉化(hua)。

　　活性炭實驗(yan)條(tiao)(tiao)件(jian)和(he)工(gong)藝條(tiao)(tiao)件(jian)

　　在(zai)目前的(de)工(gong)作中，在(zai)溫和(he)的(de)反(fan)應(ying)條(tiao)件下(xia)，活性炭(tan)被用作無(wu)金(jin)屬催(cui)化(hua)劑(ji)和(he)無(wu)環氧(yang)環己(ji)(ji)烷(wan)KA油。優(you)化(hua)了反(fan)應(ying)參數，并在(zai)生產率方(fang)面(mian)發(fa)現了催(cui)化(hua)效率。活性炭(tan)成為環己(ji)(ji)烷(wan)無(wu)溶劑(ji)氧(yang)化(hua)的(de)有(you)用催(cui)化(hua)劑(ji)，方(fang)便、活性、低(di)成本、可回收、不滲(shen)透、環保(bao)。

　　活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)表面(mian)形態是通過(guo)掃描電(dian)子(zi)顯微(wei)鏡進行研究的(de)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)元素組(zu)成通過(guo)能量(liang)(liang)色散X射(she)(she)線光(guang)譜記錄。通過(guo)X射(she)(she)線衍(yan)射(she)(she)儀進行X射(she)(she)線分(fen)析(xi)。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)表面(mian)的(de)官能團通過(guo)傅(fu)里(li)葉(xie)紅(hong)外光(guang)譜儀檢查(cha)。通過(guo)TGA0/10000熱分(fen)析(xi)儀℃溫度范圍內 以10℃/ min的(de)速率在(zai)N 2流下熱量(liang)(liang)重量(liang)(liang)損失百分(fen)比 。活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)面(mian)積(ji)分(fen)析(xi)儀測量(liang)(liang)活(huo)(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)表面(mian)積(ji)。

　　將環己(ji)烷(wan)(12.5mL)和活性炭(0.4g)裝載到(dao)自設雙壁三(san)口式(shi)間歇式(shi)反(fan)應(ying)器(qi)中。在分子氧(40mL / min)存在下，在75℃攪拌混合物14小時 。堿性在同一組反(fan)應(ying)參數中NaOH：0.2 mmole的存在下也進(jin)行(xing)反(fan)應(ying)。環自烷(wan)通過氣相色譜分析轉化為KA油，使(shi)用交聯甲(jia)基(ji)硅(gui)氧烷(wan)毛細管柱(30μm，內徑0.32mm， 米 m膜厚(hou))，火(huo)焰(yan)離子化檢測(ce)器(qi)(FID)相連。

　　通過SEM分析(xi)(xi)活(huo)(huo)性炭的(de)(de)表面(mian)形態。SEM圖為(wei)多孔(kong)結構、微孔(kong)/中(zhong)孔(kong)與活(huo)(huo)性炭內表面(mian)連接(jie)的(de)(de)交聯通道的(de)(de)混合 1 。高放大倍率(lv)顯示2-10腔的(de)(de)存在μ 米 ，內部微孔(kong)和中(zhong)孔(kong)可以很容易(yi)地訪問。EDX分析(xi)(xi)(圖 2 )磷(lin)和二(er)氧(yang)化硅顯示痕跡， 這些是花生殼的(de)(de)主要內容。

　　討論活性炭實驗結果

　　含(han)(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)負責將環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)成環(huan)己(ji)(ji)醇和環(huan)己(ji)(ji)酮(tong)(tong)。據廣泛報道，活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面和分子氧(yang)(yang)(yang)(yang)通過(guo)(guo)含(han)(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)，如堿、酮(tong)(tong)和醌(kun)。此(ci)外，通過(guo)(guo)含(han)(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)表(biao)面官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)活(huo)性(xing)炭(tan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)反應，這些官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)通過(guo)(guo)分子氧(yang)(yang)(yang)(yang)再生(sheng)。酚基(ji)(ji)是(shi)(shi)環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)*穩定(ding)、*主要(yao)的(de)(de)(de)來源，除其它含(han)(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)基(ji)(ji)團(tuan)(tuan)(tuan)外。對苯二(er)酚系(xi)統的(de)(de)(de)芬頓(dun)樣(yang)機(ji)制是(shi)(shi)環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)傳播*有可(ke)能(neng)(neng)(neng)的(de)(de)(de)方(fang)式(shi)。喹諾(nuo)酮(tong)(tong)通過(guo)(guo)連(lian)續氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣在(zai)反應混合物中再生(sheng)。化(hua)學(xue)/熱處理(li)(li)可(ke)用于表(biao)面官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)(品種/密度(du))。例如，在(zai)*近的(de)(de)(de)研(yan)究中TGA活(huo)性(xing)炭(tan)表(biao)面產生(sheng)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)通過(guo)(guo)熱處理(li)(li)進行調(diao)整(zheng)。高溫580活(huo)性(xing)炭(tan)℃下處理(li)(li);。因此(ci)，**現(xian)有的(de)(de)(de)含(han)(han)氧(yang)(yang)(yang)(yang)官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)將是(shi)(shi)醌(kun)。確認高溫(700°C)下醌(kun)官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)。同樣(yang)，喹諾(nuo)酮(tong)(tong)官能(neng)(neng)(neng)團(tuan)(tuan)(tuan)的(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)高達800°C。因此(ci)，綜上所述(shu)，環(huan)己(ji)(ji)烷(wan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)成環(huan)己(ji)(ji)醇和環(huan)己(ji)(ji)酮(tong)(tong)遵循方(fang)案(an)所示的(de)(de)(de)機(ji)制 。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)通過(guo)化(hua)(hua)學方法合成，環(huan)己烷中無溶劑(ji)(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)低(di)分子氧(yang)。活(huo)性(xing)炭(tan)通過(guo)熱處(chu)理進(jin)行調節，以發展表面(mian)上的(de)酚(fen)官能團。*佳反應參(can)數如下：反應物(wu)115.56mmol、活(huo)性(xing)炭(tan)0.4g、 溫度75℃、時間14小時。將催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)催化(hua)(hua)活(huo)性(xing)與當(dang)前研(yan)究重(zhong)要性(xing)生(sheng)產率報告(gao)的(de)文(wen)獻進(jin)行比較(jiao)。催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)重(zhong)復使(shi)用幾次，說明催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)耐久性(xing)。結(jie)果表明，醌基官能團是分子氧(yang)化(hua)(hua)環(huan)己烷再生(sheng)的(de)*佳反應核(he)心。發現活(huo)性(xing)炭(tan)是真正具有(you)延長(chang)壽(shou)命的(de)異相催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。