导读:本文包含了分子氧论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:分子,纳米,疏水,氧化碳,苯环,活性氧,内酯。
分子氧论文文献综述
丁智俊,王媛媛,王丹,刘赛赛,JAMEEL,Umsa[1]（2019）在《金属多氧酸盐杂化催化剂上环己烯分子氧环氧化》一文中研究指出针对分子氧环己烯催化环氧化反应转化率和环氧化选择性低、需要大量溶剂的加入等缺点,现以金属多氧酸盐(POMs)和纳米金作为催化活性中心,采用混合甲醛还原法、水合肼&甲醛还原法、氢气&甲醛还原法等3种方式分别添加二元金属Co、Bi制备以ZSM-5分子筛作为载体的负载型金属多氧酸盐杂化催化剂,考察了二元金属种类及负载方法、POMs种类、反应条件等对催化剂在无溶剂条件下催化分子氧环己烯环氧化性能的影响。实验结果表明,以混合甲醛还原法负载二元金属Bi的催化剂性能比负载Co的催化剂更好,其中Bi较合适的表观负载量为0.5%;金属多氧酸盐选择PMo_(11)和BMo_(11)混合负载效果略优,总负载量w为6.67%,二者质量比为1:1,以此制备的催化剂1%Au-0.5%Bi/PMo_(11)-BMo_(11)/ZSM-5-m催化环氧化性能较佳,在反应压力0.5 MPa、反应温度80℃、环己烯2.0 g、3滴(约0.04 g)叔丁基过氧化氢(TBHP)、催化剂0.02 g的条件下反应18 h,环己烯的转化率可达39.3%,环氧环己烷的选择性可达到40.9%。(本文来源于《高校化学工程学报》期刊2019年05期）
刘梦,石松,赵丽,陈晨,高进[2]（2019）在《脂肪胺修饰的CoO纳米粒子催化分子氧选择氧化芳香烃（英文）》一文中研究指出以分子氧为氧化剂实现烃类的选择氧化在学术研究和工业应用中均具有重要的意义.钴氧化物(CoO_x)纳米粒子在催化烃类选择氧化过程中具有较高的催化活性,其粒径、孔结构以及组分等因素均对催化活性有着重要的影响.由于烃类氧化反应过程中生成的产物分子极性大于底物分子,使得疏水的催化剂对该类反应有利.而CoO_x由于自身表面羟基的存在呈亲水性质,因此可以通过疏水修饰进一步提升CoO_x的催化活性.我们课题组报道了通过有机硅烷的修饰方法制备了疏水钴基二氧化硅材料,该过程是通过对载体的间接修饰而达到调控催化剂亲疏水微环境的目的.然而,关于CoO_x活性位点的直接疏水修饰较少报道,对于CoO_x进行修饰制备疏水纳米粒子是一个具有挑战性的工作.本文利用有机胺对CoO_x纳米粒子进行有机修饰,得到了丁胺(BA)修饰的BA-CoO和十二胺(DA)修饰的DA-CoO催化剂,静态水滴接触角分别为126°和143°,证明了其表面呈疏水性质,并且二者疏水角度具有一定的差异.通过X射线粉末衍射测定了催化剂的晶型为立方相CoO,从高分辨透射电镜结果也观察到了CoO(111)晶面的晶格条纹,晶面间距为0.25nm.通过透射电镜表征方法,对纳米粒子的形貌和粒径大小进行分析,BA-CoO和DA-CoO均为纳米立方体的形貌,其中DA-CoO的纳米粒子相对均匀并且粒径更小,这可能是由于DA的碱性相对于BA较弱,从而使得前驱体分解更慢导致.进一步通过红外光谱和X射线光电子能谱证明了纳米粒子中有机胺的存在.在催化芳香烃类分子氧氧化反应中,疏水性的DA-CoO和BA-CoO均表现出比亲水性的CoO更高的催化活性,其中DA-CoO催化乙苯转化率为53%,苯乙酮选择性为78%;而亲水的CoO对应的转化率和选择性分别为18%和69%.通过利用DA和2-辛醇体系对商品化的CoO进行修饰,经过250℃处理5 h得到了疏水的CoO,水滴接触角为143°.将该催化剂应用在乙苯氧化中,对比处理前后的催化剂活性,转化率从18%提高到45%,这说明疏水性质是影响CoO催化乙苯氧化活性的重要因素.有机胺修饰的CoO纳米粒子在烃类催化氧化中的活性增加,这种有机胺修饰的方法为其它金属氧化物的疏水性修饰提供了参考.(本文来源于《Chinese Journal of Catalysis》期刊2019年10期）
张成武[3]（2019）在《基于Fe(Ⅱ)-STPP配合物活化分子氧的高级氧化体系降解对硝基酚的效果及机理》一文中研究指出基于羟基自由基(·OH)的高级氧化技术是环境修复中广泛使用的高效处理方法。它通过Fe(Ⅱ)(溶解相的二价铁离子或自然界丰富的二价铁矿物)催化H_2O_2产生·OH来降解有机污染物。但体系中H_2O_2存在着反应利用率低、环境友好性差等缺点。因此,急需寻找能够代替H_2O_2的更为经济、绿色的氧化剂。氧气是环境中存在最广泛的绿色、经济的氧化剂,利用氧气替代H_2O_2的分子氧活化高级氧化技术已成为目前研究的热点。现已证实,Fe(Ⅱ)在常温常压下就可以活化分子氧产生·OH,但该体系中活性自由基的产效很低,无法应用于实际的修复工程。如何提高自由基的产量,使该绿色高级氧化体系具备应用于环境修复的能力,是目前亟待解决的问题。鉴于此,本研究选取无机配体--叁聚磷酸钠(STPP),有针对性地构建Fe(Ⅱ)/O_2/STPP高级氧化体系,利用对硝基酚(PNP)为目标污染物,探究了该体系降解有机污染物的可行性,分析了体系活性自由基的产量及主要环境因素对体系降解能力的影响;分别针对溶解相和固相二价铁,全面研究了Fe(Ⅱ)/O_2/STPP高级氧化体系中分子氧的活化途径和污染物降解机理。1.在溶解相Fe(Ⅱ)/O_2/STPP体系中,研究发现STPP相比于乙二胺四乙酸(EDTA)、草酸钠等配体可以更有效地促进Fe~(2+)/O_2体系降解PNP。体系最佳反应pH=7,且在实验范围内STPP浓度与污染物降解速率呈线性关系。通过EPR和探针实验研究发现体系中存在的活性自由基主要包括·OH和O_2~(·-),其主要产生途径为分子氧的单电子活化过程(O_2→O_2~(·-)→H_2O_2→·OH)。掩蔽实验和PNP中间产物测定表明在体系中仅有少部分PNP是被·OH直接氧化降解,绝大多数PNP先被O_2~(·-)还原为更容易降解的对氨基酚,然后在·OH作用下氧化开环甚至矿化为CO_2和H_2O。另外,我们发现污染物的电子云密度影响体系中O_2~(·-)的作用途径:电子云密度越低,越有利于O_2~(·-)的直接还原降解;反之,O_2~(·-)则更倾向于向·OH转化。Fe~(2+)/O_2/STPP体系总体为还原-氧化耦合体系,这使得其对各种类型的有机污染物,特别是·OH难以直接氧化的有机物均具有良好的降解能力。此发现有效地拓展了该反应体系的污染物应用范围。2.在固相Fe(Ⅱ)/O_2/STPP高级氧化体系中,选取Fe_3O_4和FeCO_3为代表性固态Fe(Ⅱ)矿物,研究表明两种体系均可以有效降解PNP。体系最佳pH=3;随着STPP浓度的增加,PNP的降解速率略有增加,降解速率的增长与STPP浓度并不成线性关系。本文主要围绕FeCO_3/O_2/STPP体系的反应机理展开研究,结果表明在反应进行的10h内体系中固相Fe(Ⅱ)的非均相反应可以忽略不计,活性自由基主要是通过STPP浸出的溶解相Fe~(2+)活化分子氧反应产生。掩蔽实验和中间产物测定结果表明在该体系中PNP降解主要是由于·OH的氧化作用。通过向体系中投加惰性玻璃珠实验验证了体系中确实存在O_2~(·-),但是由于固体表面的促进作用导致体系中O_2~(·-)迅速向·OH转化,因此溶液中并未测得O_2~(·-)。因此,我们推断在FeCO_3/O_2/STPP体系中活性自由基的产生途径仍主要是氧气的单电子活化过程,其中O_2~(·-)主要作用为反应生成H_2O_2和·OH,并未直接参与到PNP的降解,这与溶解相Fe~(2+)/O_2/STPP体系降解PNP的机理不同。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
曾强,董海良,王曦[4]（2019）在《螯合剂影响绿脱石结构Fe(Ⅱ)活化分子氧机理研究》一文中研究指出还原态含铁黏土矿物在被氧气氧化的过程中(活化分子氧)能够产生具有强氧化活性的氧化产物如羟基自由基(HO·)。这些氧化产物能够氧化自然界中的绝大多数有机质,因此该过程具有十分重要的环境及地球化学意义。但是环境中广泛存在的铁螯合剂对于该过程的影响目前尚不明确。本研究选取了四种常见的人工合成及天然的螯合剂,即磷酸盐、叁聚磷酸盐(TPP)、氨叁乙酸(NTA)和乙二胺四乙酸(EDTA),分别研究它们对绿脱石结构Fe(Ⅱ)氧化过(本文来源于《中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会论文摘要集》期刊2019-04-19）
袁浩然[5]（2019）在《分子氧在Baeyer-Villiger氧化以及甲苯类化合物氧化中的应用及机理研究》一文中研究指出人类利用氧气氧化碳氢化合物得到生活中所需的产品是模仿生命体利用呼吸作用生产所需物质的过程。现阶段,科学家利用氧气氧化原料到所需产物的困难主要在于两点:(1)基态氧气氧化碳氢化合物的活性较低;(2)激发态氧气氧化碳氢化合物的选择性较低。本论文围绕这两个难点,分别用两类氧化反应的工作来详述这个具体问题。第一点主要是围绕如何提高氧气氧化碳氢化合物的活性来展开。Baeyer-Villiger氧化是由德国诺贝尔奖获得者Adolf von Baeyer以及瑞士化学家Victor Villiger于1899年共同发现的,反应主要用于氧化酮类化合物生成相应的酯。经过一百多年的发展,Baeyer-Villiger反应中尚未解决的一个重大问题是氧化剂的问题,目前的Baeyer-Villiger工业方法是用过氧乙酸或过氧丙酸等作为氧化剂,具有严重的安全隐患。因此,利用廉价、安全的氧气代替过氧酸来完成Baeyer-Villiger反应是工业和学术界亟待解决的课题,而如何活化氧气氧化酮类化合物得到内酯是问题的核心。对于这一问题,我们分为两个章节来讨论(第二、叁章),其中第二章节介绍了甲苯与环酮化合物共同氧化制备苯甲醛、苯甲酸和内酯的方法。此方法利用氧气氧化甲苯过程中原位产生的过氧苯甲酸作为环酮化合物的氧化剂,克服了氧气自身氧化环酮的惰性问题。首先优化了反应条件,在优化条件下,以硝酸铁和N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)为催化剂,甲苯的转化率为22%,苯甲醛、苯甲酸的选择性分别为38%、49%,环酮化合物的转化率为10-31%,选择性为32-92%。接着,我们对反应进行机理研究。反应中间体质谱图以及18O同位素标记的研究表明从甲苯氧化到苯甲醛存在两条路径:①甲苯经PINO活化,再被氧气氧化到苯甲醇、醛的过程;②甲苯经PINO活化,再被硝酸根氧化到苯甲醇、醛的过程。另外,对反应过程跟踪记录表明,反应中原位产生的过氧苯甲酸是氧化环酮到内酯的活性氧化剂。第叁章进一步探讨了无辅助添加剂情况下催化氧气氧化环酮化合物制备相应内酯的新方法,这一方法克服了以前用氧气完成Baeyer-Villiger反应需要牺牲剂辅助的缺陷。首先探讨了不同催化剂与反应条件对不同酮类化合物氧化产率的影响,经过条件优化,硝酸铈铵(CAN)、NHPI被证明是适合于催化氧气氧化环已酮制备￡-已内酯的催化剂。同时,通过18O,2H同位素标记实验以及一系列逻辑实验、中间体和副产物分析给出了硝酸铈铵、NHPI催化氧气氧化环酮制备内酯的机理,多种证据表明,硝酸根阴离子作为活性氧化剂氧化羰基得到内酯化合物,氧气负责硝酸根的再生循环。EPR 和XRD谱图表明,在反应过程中 Ce存在(NH4)2Ce1v(N03)6和(NH4)2CeⅢ(NO3)5的循环过程,EPR的各向异性谱图给出了反应过程中CeⅢ的配位数信息。从SEM电镜谱图以及实验结果可以看出,硝酸铈铵的粒径大小对催化氧化环酮化合物的活性有较大影响。第四章,针对氧气氧化的第二个难题即选择性的问题。我们选用了氧气氧化甲苯类化合物制备芳香醛的工作来讨论。目前主要的芳香醛工业化生产方法有二氧化锰氧化法、氯化水解法以及氧气氧化法等,为避免二氧化锰氧化法以及氯化水解法的高污染、高能耗、产品质量不高等缺点,氧气氧化甲苯类化合物制备芳香醛成为目前工业化方法的趋势。然而由于芳香醛极易发生过度氧化,导致醛的选择性不高,提高氧气氧化法中芳香醛的选择性是目前亟待解决的问题。在这一章节,我们选用Co(OAc)2/Mn(OAc)2/KBr(Co-Mn-Br)作为催化剂,对Co-Mn-Br催化剂催化氧化芳香甲基化合物机理进行了深入的研究,传统认为甲苯类化合物在Co-Mn-Br催化下发生逐步氧化机理,即苄基先被氧气氧化到芳醇、再被氧化得到芳香醛、酸的过程。我们研究发现芳香醇在催化体系下相当稳定,而且芳香醇与脂肪醇均能抑制底物、芳香醛以及芳香酯的进一步氧化,同时我们比较了醇对不同底物氧化抑制能力的强弱。UV-Vis光谱对钴的价态研究表明,醇抑制反应的机理是醇与钴的配位阻隔了底物与Co2+的配位,从而阻断了电子从Co2+到底物之间的转移,抑制了反应的进行。另外,中间体的分析与逻辑实验证明:反应中间体芳香醇先发生酯化反应生成芳香酯,芳香酯再进一步被氧化为芳香醛和芳香酸。基于新机理的发现,我们通过添加醋酸钾,调节溶液pH值来调节酯化速率,从而可以调节芳香醇、醛、酸各自的选择性。另外,由于醇对芳香醛、酯、底物氧化具有抑制作用,而且对醛过度氧化的抑制能力最强,所以我们探究了通过控制添加醇的量来高选择性地制备芳香醛化合物。总的来说,本论文从新的反应体系设计、催化体系设计和催化剂机理分析角度,提供了解决氧气参与Baeyer-Villiger反应中惰性问题以及芳香甲基化合物氧化反应中选择性问题的策略。新方法与新催化剂的开发有利于推进Baeyer-Villiger反应以及芳香甲基类化合物氧化反应的进一步发展。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-01）
吕品[6]（2019）在《基于界面调控的TiO_(2-x)@C材料对分子氧的活化作用研究》一文中研究指出分子氧的循环在自然界中是一个极其重要的过程,无论是在生物体的能量代谢中,还是在各类航空航天推进剂等氧化过程中,分子氧的活化与利用都有着不可替代的研究价值。分子氧大量存在于空气中,体积分数约占21%,是来源最为广泛最为廉价的、最纯净最绿色的氧化剂,但基态分子氧处于叁重态,是较为稳定的自旋状态,难以直接参与到分子级别的过程中,需要通过激发和活化而产生相应的活性氧物种(ROS,Reactive Oxygen Species)来与反应物分子进行反应。本文主要针对分子氧活化的方式展开研究,从催化剂表界面调控的层次构筑了吸附-活化分子氧的TiO_(2-x)@C材料体系,并对其活化分子氧的能力进行了细致全面的研究,同时对该体系中活化分子氧的路径和机制以及体系的普适性进行了探究。论文的主要研究内容如下:1.不同缺陷含量TiO_(2-x)@C材料对于分子氧活化作用的研究通过不同还原温度的调节,以TiO_2(P25)和葡萄糖为前驱体,合成了不同缺陷含量的TiO_(2-x)@C材料,并对其活化分子氧的能力进行了定性和定量的研究。当焙烧温度为850 ~oC时,其产生的H-P25-850 ~oC@C样品具有最高的氧缺陷浓度(17.5%),并且具有最高的活性氧物种(超氧自由基和单线态氧)产生速率。同时,其产生的活性氧物种在无光照污染物降解、电化学氧还原、无溶剂乙苯氧化和癌细胞的抑制生长等方面均展现出不错的效果。此外,TiO_(2-x)@C材料体系中同时存在Ti~(3+)与O_v(氧空位),并且在高温还原的过程中,表面碳层和氧空位同时形成,其之间较为紧密的相互作用得到了证实,正是这种相互作用保存了氧空位上局域电子的特性,使得活化分子氧在氧空位上成为可能。2.TiO_(2-x)@C材料对于分子氧活化作用的机制研究通过不同还原方式的调节,构建了不同表界面状态(化学计量比表面、氧空位表面和碳层包裹的氧空位表面)的TiO_2材料,并分别对其活化分子氧的能力进行了研究。(1)在化学计量比的TiO_2表面(即在空气中焙烧的样品),O_2分子并不存在相应的活化位点,只存在较弱的物理吸附作用;(2)在只含有氧空位的TiO_2表面(即纯氢气焙烧的样品),其表面氧空位理论上是可以作为活化分子氧的位点的,但在实际条件下往往由于空气中H_2O分子的参与,使得O_2分子和H_2O分子在TiO_2表面发生“质子转移”形成端位羟基从而占据氧空位,也就使得此时的氧空位失去了活化分子氧的能力;(3)而在碳层包裹的氧空位TiO_2表面(即TiO_(2-x)@C材料体系),表面碳层有效地抑制了H_2O分子的吸附,对氧空位起到了一定的保护和稳定作用,而局域在氧空位上的电子则保留了活化分子氧的能力。此外通过DFT计算模拟了这几种情况下O_2和H_2O分子单独以及共同在TiO_2表面的行为,证明了表面碳层的保护作用。3.TiO_(2-x)@C材料体系界面调控的拓展研究通过不同种类前驱体(不同晶型晶面的TiO_2和不同种类的碳层前驱体)的调节,研究不同界面状态下的TiO_(2-x)@C材料体系对于分子氧的活化作用,也对表面碳层的形成过程进行了初步的探索。此外,将TiO_(2-x)@C材料体系扩展到其他金属/非金属氧化物,同样具备一定的分子氧活化能力,只是对氧化物本身的表面结构有一定的要求,这也为以后更为精确地构筑能够活化分子氧的表界面结构做了铺垫。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-04-01）
本刊编辑部[7]（2019）在《水相中催化分子氧氧化制备次磺酰胺类橡胶硫化促进剂的方法》一文中研究指出授权公告号:CN 106866577B授权公告日:2018年11月23日专利权人:蔚林新材料科技股份有限公司发明人:杨贯羽、丁俊杰、杨利婷等本发明介绍了一种催化分子氧氧化制备次磺酰胺类橡胶促进剂的方法。以水溶性过渡金属酞菁化合物为催化剂,在氧气(或空气)压力为0.01～1MPa、温度为40～100℃条件下,将2-巯基苯并噻唑在水相中与胺(叔丁胺或环己胺)进(本文来源于《橡胶科技》期刊2019年01期）
倪永炯,程永清,徐梦苑,邱春根,马晓雁[8]（2019）在《纳米零价铜活化分子氧降解水中恩诺沙星》一文中研究指出采用纳米零价铜(nanoscale zero-valent copper,nZVC)活化分子氧对水中恩诺沙星(enrofloxacin,ENR)的去除进行了系统研究.通过表征可以发现,纳米铜粉比表面积高于微米级铜粉,无孔隙结构,表面粗糙且容易团聚.纳米级ZVC活化分子氧的性能明显优于微米级ZVC,这主要归因于其较大的比表面积,更容易被腐蚀.通过探究活化机制可以发现,活化分子氧产生的H_2O_2和表面腐蚀产生的Cu+构成了新型类Fenton体系,持续释放的羟基自由基是造成水中ENR高效去除的主导活性物种;同时,反应过程中产生的超氧自由基能够促进Cu2+还原成Cu+,从而加速ENR的去除过程.反应条件对nZVC活化分子氧降解ENR有一定的影响,较高的nZVC投加量、较低ENR浓度、较高的反应温度以及强酸性条件均有利于ENR的去除.(本文来源于《环境科学》期刊2019年01期）
胡思宇,郭彦炳[9]（2018）在《Ⅰ价铜调制的C?N键活化分子氧及一氧化碳低温催化氧化机制研究》一文中研究指出分子氧作为一种理想的绿色氧化剂,在能源和环境领域都表现出极高的应用价值。其中,分子氧在非均相催化剂表面的活化是至关重要的步骤。在各种非均相催化剂中,有机纳米材料由于其低成本和良好的分子可修整性引起了人们的广泛关注1。本研究工作中,我们首次报道了金属有机电荷转移盐—CuTCNQ(tetracyanoquinodimethane,TCNQ)纳米线阵列低温(<200℃)催化氧化一氧化碳(CO),并深入阐明了CO催化氧化机制及分子氧在Cu调制C?N(本文来源于《第十一届全国环境催化与环境材料学术会议论文集》期刊2018-07-20）
孙小万[10]（2018）在《分子氧催化氧化芴和苯甲醇制备相应的羰基化合物的研究》一文中研究指出芳香族羰基化合物有着重要的用途,被广泛用作有机化工的中间体。其中催化氧化是芳香族羰基化合物合成的重要方法之一,化学计量的无机氧化剂(如高锰酸钾等)仍在大量使用,产生了大量废渣。因此开发芳香族羰基化合物的绿色合成方法具有重要的意义。分子氧廉价易得,氧化反应中的副产物是水,其作为绿色清洁的氧化剂受到人们的重视。本文选取了芴和苯甲醇作为代表性的化合物,采用分子氧作为氧化剂,发展高效催化氧化新体系,研究芳烃侧链C-H键的活化氧化,合成相应的羰基化合物芴酮和苯甲醛。论文发展了磷酸盐为催化剂,替代了传统上的氢氧化钾等强碱,以分子氧为氧源,建立了芴液相高效催化氧化制备芴酮的新体系。使用5 mol%的磷酸钾作为催化剂,在二甲基亚砜为溶剂,70℃,3 h,常压氧气条件下,芴实现完全转化,芴酮的选择性>99%;考察了不同溶剂对反应的影响,其中在(二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等)偶极溶剂中催化反应活性较高,在考察的常用溶剂中,芴的转化率和溶剂的介电常数存在一定的正相关关系。使用原位红外分析为手段,对芴的氧化历程进行了原位考察。论文为苯环侧链亚甲基的加氧化反应提供了参考,为磷酸盐的应用拓展提供了新思路。利用醇和相应的醚分子中与氧相连的C-H键能的差异,以苯甲醇的氧化为模型反应,提出了苯甲醇氧化过程中,先催化生成二苄醚,再氧化得到苯甲醛的设想。开发出了无溶剂条件下对甲苯磺酸和硝酸铜作为催化剂的新体系,并考察了不同的酸,硝酸盐和铜盐的催化活性。使用15 mol%对甲苯磺酸和5 mol%硝酸铜作为催化剂,在100℃,1 h,常压氧气条件下,苯甲醇完全转化,苯甲醛选择性96%。通过对催化剂组分单独作用的考察实验,以及二苄醚为底物的路径探究实验,验证了苯甲醇在对甲苯磺酸的作用下生成二苄醚,二苄醚在硝酸铜作用下生成苯甲醛的可能的反应路径。无溶剂条件下,使用对甲苯磺酸和硝酸铜作为催化剂成功实现了高效苯甲醇液相催化氧化制备苯甲醛,不使用溶剂符合绿色化学的原则,提出的由醇到醚再到醛的反应路径给其它氧化反应提供了理论借鉴。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-11）
分子氧论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
以分子氧为氧化剂实现烃类的选择氧化在学术研究和工业应用中均具有重要的意义.钴氧化物(CoO_x)纳米粒子在催化烃类选择氧化过程中具有较高的催化活性,其粒径、孔结构以及组分等因素均对催化活性有着重要的影响.由于烃类氧化反应过程中生成的产物分子极性大于底物分子,使得疏水的催化剂对该类反应有利.而CoO_x由于自身表面羟基的存在呈亲水性质,因此可以通过疏水修饰进一步提升CoO_x的催化活性.我们课题组报道了通过有机硅烷的修饰方法制备了疏水钴基二氧化硅材料,该过程是通过对载体的间接修饰而达到调控催化剂亲疏水微环境的目的.然而,关于CoO_x活性位点的直接疏水修饰较少报道,对于CoO_x进行修饰制备疏水纳米粒子是一个具有挑战性的工作.本文利用有机胺对CoO_x纳米粒子进行有机修饰,得到了丁胺(BA)修饰的BA-CoO和十二胺(DA)修饰的DA-CoO催化剂,静态水滴接触角分别为126°和143°,证明了其表面呈疏水性质,并且二者疏水角度具有一定的差异.通过X射线粉末衍射测定了催化剂的晶型为立方相CoO,从高分辨透射电镜结果也观察到了CoO(111)晶面的晶格条纹,晶面间距为0.25nm.通过透射电镜表征方法,对纳米粒子的形貌和粒径大小进行分析,BA-CoO和DA-CoO均为纳米立方体的形貌,其中DA-CoO的纳米粒子相对均匀并且粒径更小,这可能是由于DA的碱性相对于BA较弱,从而使得前驱体分解更慢导致.进一步通过红外光谱和X射线光电子能谱证明了纳米粒子中有机胺的存在.在催化芳香烃类分子氧氧化反应中,疏水性的DA-CoO和BA-CoO均表现出比亲水性的CoO更高的催化活性,其中DA-CoO催化乙苯转化率为53%,苯乙酮选择性为78%;而亲水的CoO对应的转化率和选择性分别为18%和69%.通过利用DA和2-辛醇体系对商品化的CoO进行修饰,经过250℃处理5 h得到了疏水的CoO,水滴接触角为143°.将该催化剂应用在乙苯氧化中,对比处理前后的催化剂活性,转化率从18%提高到45%,这说明疏水性质是影响CoO催化乙苯氧化活性的重要因素.有机胺修饰的CoO纳米粒子在烃类催化氧化中的活性增加,这种有机胺修饰的方法为其它金属氧化物的疏水性修饰提供了参考.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
分子氧论文参考文献
[1].丁智俊,王媛媛,王丹,刘赛赛,JAMEEL,Umsa.金属多氧酸盐杂化催化剂上环己烯分子氧环氧化[J].高校化学工程学报.2019
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