己二酸绿色合成工艺

以三氧化钨为活性组分的多相催化剂,由于具有酸性和氧化还原性能而广泛应用在烯烃的选择氧化、烷烃的异构化、氮氧化合物的选择还原等反应中。此外,作为一种光催化剂WO3还有很多潜在的应用,例如能量转换、病毒失活、 有机污染物降解等。

己二酸(AA)是一种重要的有机化工原料, 主要应用于塑料、树脂、食品等领域,可用于制造尼龙-6,6、增塑剂、润滑脂、聚氨酯泡沫塑料,少量用作食品的增酸剂和代替酒石酸用于发酵粉,也可作为中间体用于制造杀虫剂和黏合剂,以及医药、香料等的生产。 然而,传统己二酸合成工艺主要是硝酸氧化法,该方法使用强氧化性的硝酸作为氧化剂, 生产过程设备腐蚀严重,并产生大量的N2O污染物。

己二酸绿色合成工艺图片

以三氧化钨为基础的催化剂是目前已知的可用于替代酸类催化剂是目前被广泛采用的解决方案,而使用负载型含钨催化剂为能更好地提升氧化钨的催化活性及其循环再利用。有学者研究发现,以SnO2为载体, 通过浸渍法合成了含钨负载型催化剂,其能表现出比其它载体更好的催化活性。

通过简单的浸渍法合成了SBA-15、HMS和SnO2三种不同载体的钨基催化剂。对比显示,以 SnO2为载体时,催化剂环已醇来合成己二酸,己二酸的得率高达 96.5%. 其结果优于六角介孔二氧化硅(HMS)、SBA-15等其它催化载体,这是因为SnO2与 WO3之间存在着强烈的相互作用, 其可以抑制WO3晶粒的生长, 并使WO3高度分散在催化剂表面, 而钨的高度分散能够提供更多的活性中心, 有利于催化反应的进行, 这也是 WO3/SnO2催化剂活性高的主要原因。

此外,通过表征结果可得知, 以 SnO2为载体的 WO3/SnO2催化剂中氧化钨物种结晶程度较低, 粒径很小, 并且高度分散在催化剂表面, 这是催化剂具有高活性的主要原因。经过稳定性实验发现,WO3/SnO2可以重复使用 6次, 并且己二酸的得率仍保持在 80%以上, 说明钨物种与SnO2载体之间存在强烈的相互作用, 使催化剂具有高稳定性, 为己二酸的新型绿色合成工艺开发提供了一条新途径。

 

 

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