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苯甲醇气相选择性氧化制备苯甲醛的反应十分符合“绿色氧化”环保、经济的理念,银催化剂在醇类选择性氧化反应中有着非常广泛的应用和研究。银催化剂的颗粒尺寸和结构影响着催化剂的催化性能。本课题采用固定床反应器,以分子氧为氧化剂,在银介孔分子筛催化剂上实现苯甲醇的低温气相选择性氧化。研究内容主要包括:采用水热合成法,以非离子型表面活性剂十二胺为模板剂,制备了K/Ag-HMS介孔分子筛,采用粉末X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、UV-Vis-DRS等对其物性进行了表征。主要考察了n(Si)/n(Ag)、n(K)/n(Ag)、焙烧温度、焙烧时间、合成温度、合成时间、老化时间等对催化剂外貌形态、结构以及其在苯甲醇低温氧化反应中催化性能的影响。采用上述方法,考察了其他碱金属、碱土金属或稀土金属改性的M/Ag-HMS介孔分子筛的结构及催化性能。结果表明:n(Si)/n(Ag)、n(K)/n(Ag)以及制备条件影响银颗粒尺寸及分散状态,进而影响催化性能。根据表征结果,催化剂中活性组分主要以纳米银颗粒存在。碱金属钾与银物种之间的相互作用形成了较小的银颗粒,易于氧化反应在较低温度下进行,提高了催化剂的低温催化活性;焙烧时间和焙烧温度的升高促进银颗粒增长,而较大的银颗粒不利于氧化反应,抑制了催化剂的低温催化活性;其他合成条件对银颗粒尺寸以及催化性能未产生特别显著的影响。由此可见,选择合适的合成条件对催化剂的结构及性能十分重要。在n(Si)/n(Ag)为25,n(K)/n(Ag)为2,450℃焙烧2h,合成温度为30℃,合成时间、老化时间均为24h时合成的催化剂,在220℃,O2流速为13mL/min,N2流速为38mL/min,苯甲醇进料流速0.1mL/min,苯甲醛收率达92%,选择性接近于100%,并且具有较好的稳定性。通过反应机理的研究探讨,碱金属钾物种促使纳米银颗粒表面富集电子,银颗粒很容易与氧分子接触形成更多的亲核活性氧物种,进而提高了苯甲醇的低温氧化反应。