Page 138 - 《精细化工》2022年第7期
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·1424· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷
由图 5a 可知,在各催化剂上,苯甲醇的转化率 转化率为 99.4%,反应时间缩短,但苯甲醛选择性
随着反应时间的延长逐渐提高,对于 MoP/SiO 2 - 有所降低,副产物苯甲酸增多。因此,最佳的反应
550-2 催化剂,当反应时间为 8 h 时,其转化率最大, 温度为 130 ℃,反应时间为 8 h,此时苯甲醇转化
达 99.7%,继续延长反应时间,转化率无明显变化。 率为 99.7%,苯甲醛选择性为 99.8%。
由图 5b 可知,在反应 8 h 时,MoP/SiO 2 -550-2 催化
剂的选择性为 99.8%,略高于 MoP/SiO 2 -550-1 和
MoP/SiO 2 -550-3。这与 MoP/SiO 2 -550-X 催化剂上形
成的 MoP 活性相的数量、颗粒大小和 P/Mo 比例有
关。XRD、XPS 和 TEM 结果证实了在 MoP/SiO 2 -
550-2 催化剂上具有更多、相对粒径尺寸较小的 MoP
相。MoP 相的晶粒尺寸越小,其提供的活性位点数
目越多,所以,MoP/SiO 2 -550-2 催化剂的催化性能
优于 MoP/SiO 2 -550-1 和 MoP/SiO 2 - 550-3 催化剂。
2.2.2 催化剂还原温度的影响
不同还原温度的 MoP 催化剂对苯甲醇选择性
氧化反应性能的影响,结果见图 6。
图 7 反应温度对 MoP/SiO 2 -550-2 催化剂选择性氧化催
化苯甲醇性能的影响
Fig. 7 Effects of reaction temperature on performance of
selective oxidation of benzyl alcohol over MoP/SiO 2 -
550-2 catalyst
图 6 MoP/SiO 2 -T-2 催化剂的苯甲醇选择性氧化性能 2.2.4 循环稳定性测试
Fig. 6 Performance of MoP/SiO 2 -T-2 catalysts for selective 对 MoP/SiO 2 -550-2 催化剂回收利用,将反应液
oxidation of benzyl alcohol
过滤,回收的催化剂先用 DMSO 洗涤 4 次,再用二
由图 6 可知,苯甲醇在 MoP/SiO 2 -500-2 催化剂 氯甲烷洗涤 3 次,烘干后用于下一次苯甲醇选择性
上的苯甲醇转化率仅为 37.2%,而 MoP/SiO 2 -600-2 氧化实验,结果如图 8 所示。在催化剂第 5 次循环
催化剂上的苯甲醇转化率为 88.3%,两者均低于 使用时,仍能保持 86.5%的苯甲醇转化率、94.3%的
MoP/SiO 2 -550-2 催化剂。这可能是因为,当还原温 苯甲醛选择性,说明该催化剂循环利用性能良好。
度较低时(500 ℃),在 MoP/SiO 2 -500-2 催化剂上仅
有部分 Mo 物种转化为 MoP 相;而升高还原温度时,
虽然所有的 Mo 物种均转化为 MoP 相,但是温度过
高,导致颗粒发生积聚,形成颗粒尺寸较大的 MoP
相,暴露活性位点减少,使其催化性能降低。尽管
如此,不同温度制备的 MoP 催化剂依然具有很高的
苯甲醛选择性。
2.2.3 反应温度的影响
不同反应温度下 MoP/SiO 2 -550-2 催化剂对苯甲
醇选择性氧化的催化性能见图 7。 反应温度 130 ℃,反应时间 8 h
由图 7 可知,降低反应温度至 120 ℃,反应时
图 8 MoP/SiO 2 -550-2 催化剂对苯甲醇选择性氧化的循
间为 8 h,苯甲醇的转化率仅为 76.1%,但苯甲醛选择
环性能
性较好;升高温度至 140 ℃时,苯甲醇反应 7 h 时 Fig. 8 Recycling performance over MoP/SiO 2 -550-2 catalyst