多級(jí)孔錳/鈮復(fù)合催化劑的合成及純水中催化氧化5-羥甲基糠醛研究

編號(hào)：FTJS106601

篇名：多級(jí)孔錳/鈮復(fù)合催化劑的合成及純水中催化氧化5-羥甲基糠醛研究

作者：朱海航 申萬嶺

關(guān)鍵詞： 錳/鈮 5-羥甲基糠醛 2 5-呋喃二甲醛 5-甲�；�呋喃-2-羧酸 多相催化

機(jī)構(gòu)： 河南工業(yè)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院

摘要： 采用模板法,在相對(duì)溫和的條件下成功合成了一系列Nb/Mn-x多級(jí)孔鈮/錳復(fù)合催化劑。使用XRD、FTIR、SEM、XPS和接觸角測(cè)量等技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行表征,以確定其形態(tài)和親水/疏水特性,同時(shí)也確認(rèn)了Mn元素的負(fù)載并分析了其存在的價(jià)態(tài)。結(jié)果表明,大孔被成功引入了介孔磷硅酸鈮中,制備出了多級(jí)孔磷硅酸鈮載體,并在其上成功地均勻負(fù)載了Mn元素。Mn元素以γ-MnO2晶相和Mn2 、Mn3 以及Mn4 等價(jià)態(tài)形式存在。催化劑的表面疏水性隨Mn負(fù)載量的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。這些催化劑在使用純水作為溶劑將5-羥甲基糠醛轉(zhuǎn)化為2,5-呋喃二甲醛和5-甲�；�呋喃-2-羧酸方面表現(xiàn)出良好的催化效率。其中,Nb/Mn-0.045取得了最佳的催化性能。在最佳反應(yīng)條件下(140˚C, 3.5 h),2,5-呋喃二甲醛收率和選擇性分別達(dá)到最大值7%和28.5%,對(duì)于5-甲�；�呋喃-2-羧酸而言,收率在160℃,3.5 h的條件下達(dá)到最大5.79%,5-羥甲基糠醛轉(zhuǎn)化率為33.15%。研究結(jié)果表明適宜的Mn元素負(fù)載量、反應(yīng)溫度與反應(yīng)時(shí)間對(duì)催化效率至關(guān)重要。此外,Nb/Mn-0.045表現(xiàn)出一定的可回收性。