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乙苯选择性氧化制苯乙酮是芳香烃选择氧化反应研究的典型反应之一。苯乙酮是合成染料、香料及医药等精细化学品的原料,应用领域广泛,具有广阔的市场前景。目前,工业上多采用乙苯空气氧化法制苯乙酮,但是该方法原料转化率低,副产物较多,催化剂和产品难以分离等不足,有待改进。随着苯乙酮需求的日益增加,寻找和开发一种苯乙酮生产的高转化率、高选择性以及能够回收利用的绿色催化剂有着重要的意义。杂多化合物是一类环境友好的新型多功能绿色催化剂,因其催化活性高、选择性好、反应条件温和以及不腐蚀设备等优点,且兼具酸性和氧化还原性的固体双功能催化剂,在催化和材料化学研究领域中受到研究者们的广泛重视。本文采用固载杂多酸盐、杂多酸吡啶盐为催化剂,分别以双氧水和叔丁基过氧化氢为氧化剂对乙苯液相氧化制苯乙酮工艺路线进行研究。主要的研究内容及结论如下：1、改性凹凸棒石固载杂多酸钴盐催化合成苯乙酮的研究以硅烷偶联剂3-氨丙基三乙氧基硅烷改性的活性凹凸棒石(ATP)为载体,采用浸渍法制备了负载型杂多酸钴盐Co4HP2Mo15V3O62(CoHPAs)催化剂(CoHPAs/ATPAPTES),对催化剂进行傅里叶变换红外(FTIR)、X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、热重(TG)、扫描电镜(SEM)等表征,并将其用于催化乙苯选择氧化制备苯乙酮的反应中。考察了催化剂、助催化剂、氧化剂、溶剂用量以及反应时间和反应温度对反应活性的影响。结果表明：负载型杂多酸盐CoHPAs/ATPAPTES具有较好的催化活性。在CoHPAs/ATPAPTES催化剂0.3g、0.6gKBr、25mmol乙苯、12.5mL H202(wt=50%)、15mL冰乙酸、反应温度70℃、反应时间40min反应条件下,乙苯的转化率为72.73%,苯乙酮的选择性达到93.10%。2、Co2(Cpyr)4P2Mo16V2o62催化氧化乙苯制苯乙酮动力学研究以乙苯为原料、Co2(Cpyr)4P2Mo16V2o62杂多化合物为催化剂、叔丁基过氧化氢为氧化剂合成苯乙酮,考察了反应物用量、催化剂用量、氧化剂用量以及反应温度等对乙苯氧化反应的影响。通过对实验数据拟合得知,乙苯、叔丁基过氧化氢用量均对该反应呈现为表观一级反应,催化剂用量对该反应呈现为表观二级反应,且反应的表观活化能为21.4kJ/mol。根据本实验室所推测的杂多酸盐配合物催化氧化乙苯制苯乙酮反应的机理,经过处理后建立了该反应的动力学模型,且所建立模型对实验数据的拟合效果符合较好。