Page 168 - 《精细化工》2021年第10期
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·2098· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 38 卷
1.2.2 离子液体 CdMoP 复合氧化物的合成 一定时间,将量取的质量分数为 30%的过氧化氢
按照 Cd、Mo、P 物质的量比为 1∶10∶1 称取 (4 mL)用恒压漏斗缓慢滴入三口烧瓶中,恒温反
1.54 g Cd(NO 4 ) 2 •4H 2 O、12.09 g Na 2 MoO 4 •2H 2 O、0.55 应 4 h。反应结束后,取混合液用离心机在 6000 r/min
g 质量分数 98%磷酸,并溶于水-离子液体混合液 下离心 2 min 分离催化剂。取上层清液用气相色谱
(共 22 mL)中,合成 CdMoP 复合氧化物。水-离 进行产物分析。气相色谱分析条件:SE-30 型毛细
子液体混合液中,离子液体体积分数分别为 0、20%、 管色谱柱(50 m×0.32 mm×1 μm),氢离子火焰检测
40%、60%、80%、100%。将上述原料依次加入到 6 器(FID),柱温 70 ℃,进样口温度 250 ℃,检测
个 100 mL 单口烧瓶中,用油浴锅在 70 ℃下加热、 器温度 250 ℃,柱压 0.6 MPa。以体积分数 99.99%
搅拌、冷凝回流 5 h 后,立刻装入 50 mL 水热晶化 高纯度氮气作载气,采用分流进样,每次进样
釜。将晶化釜移入 150 ℃真空干燥箱中反应 72 h, 0.4 μL。分析方法为面积归一法。按式(1~3)计算
取出降至室温。取出晶化釜中物质用去离子水洗涤 环氧环己烷的选择性(%)、总收率(%)及环己烯
过滤,装入培养皿在鼓风干燥箱 110 ℃干燥 12 h, 的转化率(%):
干燥后研磨得到白色粉末状 CdMoP 复合氧化物。按 环氧环己烷的选择性 /%
生成环氧环己烷的物质的量
照离子液体体积分数得到的催化剂分别标记为 100 (1)
环己烯转化的物质的量
CdMoP-0 、 CdMoP-20 、 CdMoP-40 、 CdMoP-60 、
环己烯的转化率 /%
CdMoP-80、CdMoP-100。
环己烯转化的物质的量
1.3 催化剂的表征 100 (2)
1.3.1 XRD 环己烯初始物质的量
测定催化剂的广角 XRD 谱图。Cu K α 辐射 环氧环己烷的总收率 /%
(λ=0.1542 nm),工作电压为 40 kV,测试电流为 环己烯的转化率 环氧环己烷的选择性 100 (3)
50 mA,扫描范围 2°~80°,扫描速率为 10 (°)/min。 2 结果与讨论
1.3.2 FTIR
将催化剂与适量 KBr(光谱纯)研磨均匀后压 2.1 催化剂表征
–1
–1
片测试。分辨率为 4 cm ,波数范围 400~4000 cm 。 2.1.1 XRD 分析
1.3.3 SEM CdMoP 复合氧化物样品的 XRD 谱图见图 2。
将被测样品在无水乙醇溶液中分散后,喷金以
提高导电性进行分析。加速电压为 15 kV。
1.3.4 TEM
测试前需要将被测样品粉末均匀分散于无水乙
醇溶液中,然后取少量溶液滴于含碳膜的铜网上,
待乙醇挥发干燥后进行测试。
1.3.5 XPS
用 XPS 对样品中的待测元素进行价态分析,激
发光源为 Al 靶,功率为 250 W,电压为 14 kV。
1.3.6 程序升温脱附(NH 3 -TPD)
称取 0.1 g 样品在 He(25 mL/min)气氛中预热
图 2 CdMoP 复合氧化物样品的 XRD 谱图
至 700 ℃,恒温吹扫 2 h,然后冷却至 100 ℃,吸 Fig. 2 XRD patterns of CdMoP composite oxide samples
附 NH 3 至饱和平衡。切换 He 吹扫至热导检测器基
线平稳。最后在 He 气流中进行程序升温脱附,从 由图 2 可见,不加离子液体制备的催化剂在 2θ
50 ℃以 10 ℃/min 的升温速率升至 700 ℃,同时用 为 29.12°、31.78°、34.69°、47.86°、49.86°、55.20°、
液氮收集脱附的 NH 3 ,并用气相色谱定量分析,并 58.83°等处出现的衍射峰归属于双金属氧化物 CdMoO 4
计算出酸量。通过高斯拟合方法根据峰面积计算出 的特征衍射峰,且仅此一种(JCPDS 88-0182),并
强酸和弱酸的酸量。 未出现 P 氧化物的特征衍射峰,说明 P 在催化剂合
1.4 催化剂活性评价 成中没有参与晶化。当添加离子液体后,催化剂样
取 2 mL 环己烯、4 mL 乙腈和 0.2 g 催化剂于装 品的 XRD 谱图呈现明显变化,不仅在 2θ 为 29.07°、
有磁子的 50 mL 三口烧瓶中,固定三口烧瓶及装配 31.94°、45.87°、53.83°处出现 CdMoO 4 的特征衍射
冷凝回流装置。将油浴锅加热到指定温度后,搅拌 峰(JCPDS 85-0888)而且在 2θ 为 11.93°、16.12°、