氧化鋅負載羧基或多氟取代金屬卟啉的制備及其催化性能研究.pdf

1、金屬卟啉作為細胞色素P-450酶的人工模板，已廣泛地應用于高選擇性催化氧化烴類化合物反應，但是由于金屬卟啉均相催化劑在反應中易被氧化且反應后難以回收、重復使用，因此，一系列的負載金屬卟啉就成為國內外仿生催化學者研究的一個重要課題。本論文主要包括以下幾方面內容：
　　 1.簡要介紹現代工業(yè)上環(huán)己烷、甲苯的催化氧化進展；金屬卟啉及負載金屬卟啉的研究進展。
　　 2.參照文獻制備了四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP Me)，并且

2、制備了氧化鋅負載四(4-羧基苯基)金屬卟啉(TCPP Me/ZnO)、氧化鋅負載四(五氟苯基)鐵卟啉(TPFPP Fe/ZnO)催化劑。論述了它們分別催化氧化甲苯和環(huán)己烷產物的分析方法、原理及催化劑的評價指標。
　　 3.通過紫外、紅外、X射線衍射、熱重分析、差熱分析、透射電鏡、電子自旋共振等技術對負載催化材料進行結構表征，根據表征結果對載體氧化鋅與金屬卟啉之間的負載關系進行分析、推斷和確定。
　　 4.考察了反應壓強、

3、反應溫度、催化劑用量和催化作用時間等因素對TCPP Me/ZnO催化劑催化氧氣氧化甲苯或環(huán)己烷反應的影響，及其在較優(yōu)條件下，TCPP Me/ZnO的催化性能和回收重復使用情況，并與相應未負載TCPPMe的催化性能相比較，對TCPP Me/ZnO催化劑作出評價。
　　 5.根據相關文獻資料及對實驗數據分析，初步推斷了氧化鋅負載金屬卟啉催化氧氣氧化甲苯或環(huán)己烷的機理為自由基機理反應過程。
　　 實驗研究結果表明：與未負載的錳

4、卟啉比較，經氧化鋅負載后其催化活性均得到相應提高。在較佳反應條件下，氧化鋅負載四(4-羧基苯基)錳卟啉(含1.5 mg的TCPP Mn)催化氧氣氧化甲苯，其平均轉化率為7.5%，醛醇平均選擇性為51.1%，平均產率為3.8%。
　　 氧化鋅負載四(五氟苯基)鐵卟啉表現出比相應未負載的具有更顯著的催化性能。用含1.0 mg四(五氟苯基)鐵卟啉(TPFPP Fe)的負載催化劑，在較佳反應條件下，能有效重復催化氧氣氧化環(huán)己烷10次，其