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      Me-OMS-1s分子篩催化叔丁基過(guò)氧化氫分解制備叔丁醇

      2015-02-14 09:34:16馮利利盧書(shū)培齊興義韓曉
      化工學(xué)報(bào) 2015年10期
      關(guān)鍵詞:叔丁醇丁基過(guò)氧化氫

      馮利利,盧書(shū)培,齊興義,韓曉

      (1北京建筑大學(xué)城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京市應(yīng)對(duì)氣候變化研究及人才培養(yǎng)基地,北京 100044;2北京航空航天大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院,北京 100191)

      Me-OMS-1s分子篩催化叔丁基過(guò)氧化氫分解制備叔丁醇

      馮利利1,盧書(shū)培2,齊興義2,韓曉1

      (1北京建筑大學(xué)城市雨水系統(tǒng)與水環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京市應(yīng)對(duì)氣候變化研究及人才培養(yǎng)基地,北京 100044;2北京航空航天大學(xué)化學(xué)與環(huán)境學(xué)院,北京 100191)

      采用靜態(tài)水熱法合成了Me-OMS-1s(Me=Mg,Co,Ni,Cu)分子篩催化劑,對(duì)合成的分子篩進(jìn)行了X射線衍射和電感耦合等離子體發(fā)射光譜表征,并系統(tǒng)考察了反應(yīng)溫度(318~338 K)、反應(yīng)時(shí)間(0.5~6 h)和催化劑用量(1.67~8.33 mg·ml?1)對(duì)Me-OMS-1s催化叔丁基過(guò)氧化氫分解制備叔丁醇反應(yīng)性能的影響。研究結(jié)果表明,合成的分子篩均為鋇鎂錳礦型(todorokite)氧化錳;在選擇的多相催化反應(yīng)條件下,Me-OMS-1s均有催化叔丁基過(guò)氧化氫歧化分解的反應(yīng)活性,反應(yīng)物叔丁基過(guò)氧化氫具有較高的轉(zhuǎn)化率,產(chǎn)物叔丁醇的選擇性均為100%。Me-OMS-1s催化叔丁基過(guò)氧化氫歧化分解的反應(yīng)活性順序?yàn)椋篊u-OMS-1 > Mg-OMS-1 > Ni-OMS-1 > Co-OMS-1。叔丁基過(guò)氧化氫的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的升高、反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)和Me-OMS-1s用量的增大而顯著增大。

      合成;Me-OMS-1s分子篩;催化;叔丁基過(guò)氧化氫;制備;叔丁醇

      引 言

      叔丁醇(tert-butyl alcohol,TBA)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,可用作內(nèi)燃機(jī)的燃料添加劑、涂料和醫(yī)藥的溶劑、合成藥物和香料的原料以及制取高純度或聚合級(jí)異丁烯等[1],也有將其作為化學(xué)熱泵的報(bào)道[2]。目前,叔丁醇的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)主要有3種[3]:異丁烯硫酸水合法 (間接水合)、異丁烯直接水合法和丙烯/異丁烷共氧化法 (哈康法)。異丁烯硫酸水合法需要消耗大量的硫酸和燒堿,對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,須使用高性能材質(zhì)的設(shè)備,成本高,該方法已經(jīng)逐漸被淘汰。異丁烯直接水合法采用強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂作為催化劑,在稍高壓力條件下樹(shù)脂會(huì)發(fā)生破裂造成催化劑的失活。哈康法由叔丁烷自氧化、丙烯催化環(huán)氧化和產(chǎn)物混合物(環(huán)氧丙烷 +叔丁醇)純化分離3步組成,產(chǎn)品收率高,對(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕,所需能耗小,生產(chǎn)成本低,是一種很重要的叔丁醇生產(chǎn)方法,但該反應(yīng)主產(chǎn)品為環(huán)氧丙烷,叔丁醇只是副產(chǎn)品。

      在哈康法制備叔丁醇的第1步中,叔丁烷自氧化反應(yīng)產(chǎn)物為叔丁醇和叔丁基過(guò)氧化氫(tert-butyl hydroperoxide,TBHP)混合物。若將該產(chǎn)物混合物中的叔丁基過(guò)氧化氫在催化反應(yīng)條件下以可控方式歧化分解成叔丁醇和氧氣,則可使叔丁烷自氧化反應(yīng)直接延伸為簡(jiǎn)單易行和綠色友好的叔丁醇制備過(guò)程,從而縮短哈康法的工藝流程和避免上述工藝缺陷。

      根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,叔丁基過(guò)氧化氫歧化分解反應(yīng)主要是由自由基引發(fā)完成[4-5]。由于第4周期過(guò)渡金屬元素錳有多種價(jià)態(tài),具有較好的氧化還原性質(zhì),易引發(fā)自由基活性中間體的產(chǎn)生,因此,本研究選擇含有錳元素且具有孔道結(jié)構(gòu)的OMS-1型錳氧化物為叔丁基過(guò)氧化氫多相歧化分解反應(yīng)的催化劑。OMS-1為T(mén)odorokite型多孔狀氧化錳(鋇鎂錳礦),其由3×3個(gè)[MnO6] 八面體連接而成并形成孔道結(jié)構(gòu)[6]。因獨(dú)特的多孔結(jié)構(gòu)和骨架錳離子(Mn4+)可變價(jià)性,OMS-1有著廣泛的應(yīng)用,如用作可充電和不可充電電池的電極材料[7-10],作為高選擇性的離子交換材料處理廢水中的金屬離子[11-13],作為選擇性氧化反應(yīng)的催化劑[14-19]等。

      本文在合成的系列Me-OMS-1s(Me=Mg,Co,Ni,Cu)分子篩催化劑上考察反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和催化劑用量等反應(yīng)參數(shù)對(duì)叔丁基過(guò)氧化氫催化歧化分解反應(yīng)活性的影響,旨在為實(shí)用型制備叔丁醇催化反應(yīng)體系的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

      1 實(shí)驗(yàn)材料和方法

      1.1 Me-OMS-1s分子篩的制備

      選用過(guò)二硫酸鉀 (K2S2O8) 為強(qiáng)氧化劑,一水合硫酸錳(MnSO4·H2O) 為錳源,加入Mg2+作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,在氫氧化鈉 (NaOH) 強(qiáng)堿溶液中通過(guò)氧化還原反應(yīng)制備N(xiāo)a-OL-1前驅(qū)物;Na-OL-1經(jīng)過(guò)與硝酸鎂 (Mg(NO3)2)溶液離子交換,形成Mg-OL-1;Mg-OL-1再經(jīng)過(guò)與含有相應(yīng)Me2+(Me = Co,Ni,Cu) 的溶液離子交換,形成Me-OL-1;將Me-OL-1在合適的條件下進(jìn)行水熱處理即可得到Me-OMS-1目標(biāo)產(chǎn)物。實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑均為分析純。具體制備過(guò)程如下。

      (1)Na-OL-1的制備 在攪拌下將1.71 g (10.0 mmol) MnSO4·H2O溶于20 ml去離子水中,制備MnSO4·H2O溶液;將30 ml 6 mol·L?1NaOH溶液逐滴加入上述MnSO4·H2O溶液中,制備Mn(OH)2懸浮液;攪拌15 min后,將1.90 g (7.0 mmol) K2S2O8和0.35 g (1.4 mmol) MgSO4·7H2O固體混合物緩慢加入Mn(OH)2懸浮液中,攪拌1 h后,經(jīng)3次過(guò)濾分離和洗滌得到棕褐色摻雜Mg2+的Na-OL-1。

      (2)Me-OL-1的制備 取200 ml 1 mol·L?1Mg(NO3)2溶液,用其將濕潤(rùn)的Na-OL-1制成懸浮液,攪拌12 h制得Mg-OL-1;取200 ml 0.5 mol·L?1硝酸鹽溶液 (Co(NO3)2,Ni(NO3)2和Cu(NO3)2溶液),用其將濕潤(rùn)的Mg-OL-1制成懸浮液,攪拌12 h進(jìn)行第1次離子交換;再取200 ml 0.5 mol·L?1同一硝酸鹽溶液,用其將經(jīng)過(guò)第1次離子交換后的固體制成懸浮液,攪拌12 h進(jìn)行第2次離子交換,制得Me-OL-1 (Me = Co,Ni,Cu)。

      (3)Me-OMS-1的制備 取15 ml去離子水將濕潤(rùn)的Me-OL-1 (Me = Mg,Co,Ni,Cu) 制成懸浮液,并轉(zhuǎn)移至有聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱處理,反應(yīng)溫度為160℃,反應(yīng)時(shí)間為24 h,將所得產(chǎn)物進(jìn)行洗滌、干燥得到Me-OMS-1 (Me = Mg,Co,Ni,Cu)。

      1.2 Me-OMS-1s分子篩的XRD和ICP-AES表征

      采用日本Rigaku公司D/max 2200PC型自動(dòng)X射線衍射儀測(cè)定合成的Me-OMS-1s試樣的XRD譜圖,Cu Kα靶,Ni濾光,掃描速率3 (°)·min?1,掃描范圍(2θ) 5°~60°。采用美國(guó)Varian公司Vista-M PX型電感藕合等離子體發(fā)射光譜儀分析Me-OMS-1s試樣的元素組成。

      1.3 TBHP催化歧化分解反應(yīng)性能測(cè)定

      在配有氣體計(jì)量裝置的間歇式玻璃反應(yīng)器(圖1)中常壓下考察Me-OMS-1催化TBHP歧化分解反應(yīng)性能。在反應(yīng)器中依次加入一定量的催化劑(25~50 μm)和5 ml乙腈(反應(yīng)介質(zhì)),用恒溫水槽的恒溫循環(huán)熱水將反應(yīng)體系加熱升溫至指定反應(yīng)溫度后,加入1 ml 65%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的TBHP,隨后立刻封閉反應(yīng)體系,并開(kāi)始記錄反應(yīng)時(shí)間t以及反應(yīng)時(shí)間為t時(shí)量氣管中的水面在反應(yīng)前后的高度差,依據(jù)該高度差計(jì)算出氧氣釋放體積,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)水溫將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積,即得反應(yīng)時(shí)間為t時(shí)TBHP 催化歧化分解釋放的氧氣體積Vt。在無(wú)副反應(yīng)條件下,記錄TBHP完全歧化分解(353 K反應(yīng)溫度下)時(shí)氧氣釋放體積并轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積,即得氧氣釋放總體積V∞,利用Vt/V∞可計(jì)算TBHP在t時(shí)刻的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。

      圖1 自建的間歇式反應(yīng)裝置Fig. 1 Self-built batch reaction device

      反應(yīng)完全后,通過(guò)離心分離除去反應(yīng)母液中的固體催化劑顆粒,對(duì)采集的清液用氣相色譜法分析其中的TBHP、叔丁醇和其他有機(jī)化合物的含量,采用裝有25 m長(zhǎng)SE-30毛細(xì)柱和FID檢測(cè)器的Varian CP-3800型氣相色譜儀。依據(jù)TBHP、叔丁醇和其他有機(jī)化合物的校正色譜峰面積,采用校正峰面積歸一化法計(jì)算TBHP的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和叔丁醇的選擇性。經(jīng)驗(yàn)證,此方法計(jì)算的TBHP的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與Vt/V∞計(jì)算的轉(zhuǎn)化率近似相等,本文給出的轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)源自色譜峰面積計(jì)算而得。

      2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

      2.1 Me-OMS-1s的XRD和ICP-AES表征

      合成的Me-OL-1s和Me-OMS-1s樣品的XRD譜圖如圖2所示,由圖可見(jiàn),合成的Me-OL-1s和Me-OMS-1s樣品均有較高的物相純度和結(jié)晶度,且在相應(yīng)位置存在特征峰。二維層狀結(jié)構(gòu)的Na-OL-1在2θ為12.40°和25.02°處有兩個(gè)特征峰,其對(duì)應(yīng)的晶面間距分別為d1=0. 71 nm和d2= 0.36 nm,與JCPDS卡片庫(kù)中的JCPDS 43-1456完全對(duì)應(yīng),并且可以判斷其屬于單斜晶系,空間群為C2/m,晶胞參數(shù)a= 0.5174 nm,b=0. 2850 nm,c=0.7336 nm,β= 103.18°,特征峰對(duì)應(yīng)的晶面指數(shù)分別為 (001) 和(002)。Mg-OL-1在2θ為 9.24°、18.38°和27.64°處有3個(gè)特征峰,對(duì)應(yīng)的晶面間距分別為d1= 0.96 nm、d2= 0.48 nm和d3= 0.32 nm,晶面指數(shù)為(100)、(102) 和 (300)。三維孔道結(jié)構(gòu)的Mg-OMS-1的特征峰位置與Mg-OL-1相似,在2θ為 9.56°和18.96°處有兩個(gè)特征峰,對(duì)應(yīng)的晶面間距分別為d1= 0.96 nm和d2=0. 48nm,晶面指數(shù)為 (100) 和(102),相對(duì)應(yīng)的JCPDS卡片序號(hào)為38-0475,屬于單斜晶系,P2/m空間群,晶胞參數(shù)為a= 0.9757 nm,b=0. 2842 nm,c=0. 9560 nm,β= 94.07°。

      Na-OL-1與Mg(NO3)2溶液離子交換后,分子層間距由0.71 nm增大至0.96 nm,相對(duì)于Na-OL-1的衍射峰,Mg-OL-1的衍射峰向小角度方向偏移。由Bragg方程可知,在波長(zhǎng)λ確定情況下,隨著分子層間距d的增大,θ變小,即向小角度方向偏移。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Bragg方程的理論吻合,從而表明錳氧化物的物相發(fā)生了轉(zhuǎn)變,即由水鈉錳礦 (birnessite,Na-OL-1) 轉(zhuǎn)變?yōu)椴既麪柕V (buserite,Me-OL-1) 及鋇鎂錳礦 (todorokite,Me-OMS-1)。

      表1為Me-OMS-1s (Me=Mg,Co,Ni,Cu) 樣品的ICP-AES元素分析結(jié)果。ICP-AES分析結(jié)果表明所有Me-OMS-1試樣均含有Na、Mg和Mn 3種元素,Mg-OL-1經(jīng)過(guò)兩次離子交換和水熱合成得到的Co-OMS-1、Ni-OMS-1和Cu-OMS-1試樣分別含有相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子(Co2+、Ni2+和Cu2+)。依據(jù)元素組成數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)[20]報(bào)道的方法計(jì)算的Me-OMS-1s的分子式分別為:Na0.04Mg2.00Mn10O20.13·3.52H2O,Na0.02Mg1.21Mn10Co1.82O21.13·2.36H2O,Na0.02Mg1.07Mn10Ni1.45O20.63·3.07H2O,Na0.01Mg0.84Mn10Cu2.26O21.21·2.90H2O。

      圖2 Me-OL-1s和Me-OMS-1s的XRD 譜圖Fig. 2 XRD spectra of Me-OL-1s and Me-OMS-1s

      表1 Me-OMS-1s分子篩的ICP-AES元素分析結(jié)果Table 1 ICP-AES elemental analysis of Me-OMS-1s molecular sieves/%(mass)

      2.2 反應(yīng)溫度對(duì)Me-OMS-1s催化TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響

      反應(yīng)溫度對(duì)Me-OMS-1s催化TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響如圖3所示。由圖3可見(jiàn),所有Me-OMS-1s均可催化TBHP歧化分解成叔丁醇和氧氣,且無(wú)任何其他副產(chǎn)物生成,即產(chǎn)物叔丁醇的選擇性為100%。比較各反應(yīng)溫度下TBHP的轉(zhuǎn)化率可以看出,TBHP的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的升高而增大,在338 K下所有Me-OMS-1s催化叔丁基過(guò)氧化氫發(fā)生歧化分解反應(yīng)1 h后叔丁基過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化率均高于80%。

      圖3 反應(yīng)溫度對(duì)Me-OMS-1s催化TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響Fig. 3 Effect of reaction temperature on disproportionation decomposition of TBHP catalyzed by Me-OMS-1s

      2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)Me-OMS-1s催化TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響

      反應(yīng)時(shí)間對(duì)Me-OMS-1s催化TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響如圖4所示。由圖可見(jiàn),所有Me-OMS-1s的TBHP轉(zhuǎn)化率均隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為2 h時(shí),Cu-OMS-1催化叔丁基過(guò)氧化氫分解反應(yīng)中,叔丁基過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化率已為100%,即TBHP全部歧化分解成叔丁醇和氧氣,此時(shí)Me-OMS-1 (Me = Mg,Co,Ni) 催化叔丁基過(guò)氧化氫分解反應(yīng)中,叔丁基過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化率均在90%以上。

      圖4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)Me-OMS-1s催化TBHP歧化分解反應(yīng)活性的影響Fig. 4 Effect of contact time on disproportionation decomposition of TBHP catalyzed by Me-OMS-1s

      2.4 Me-OMS-1s形式濃度對(duì)TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響

      催化劑不能改變化學(xué)平衡,但是可以加快化學(xué)反應(yīng)的速率,即增加催化劑用量,通常會(huì)大幅提高化學(xué)反應(yīng)的速率。Me-OMS-1形式濃度([Me-OMS-1])對(duì)TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響見(jiàn)圖5。如圖5所示,隨著Me-OMS-1形式濃度(催化劑用量)的增加,TBHP轉(zhuǎn)化率也隨之增大。Cu-OMS-1具有最高的催化叔丁基過(guò)氧化氫發(fā)生歧化分解反應(yīng)的性能,且催化劑形式濃度的變化對(duì)催化劑的性能影響不大,在所選用的形式濃度范圍內(nèi)(1.67~8.33 mg·ml-1),Cu-OMS-1催化叔丁基過(guò)氧化氫發(fā)生歧化分解反應(yīng)中,叔丁基過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化率均高于90%。對(duì)其他Me-OMS-1 (Me = Mg,Co,Ni)試樣,催化劑形式濃度的變化對(duì)叔丁基過(guò)氧化氫的轉(zhuǎn)化率有較顯著的影響,但當(dāng)選用最高形式濃度(8.33 mg·ml-1) 時(shí),叔丁基過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化率均在80%以上。

      2.5 Me-OMS-1s的催化反應(yīng)活性壽命

      對(duì)Me-OMS-1催化叔丁基過(guò)氧化氫歧化分解反應(yīng)活性壽命進(jìn)行考察。第1輪稱(chēng)取70 mg Me-OMS-1樣品用于催化叔丁基過(guò)氧化氫歧化分解反應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將反應(yīng)所得混合物離心分離,分別得到Me-OMS-1和上層清液。利用氣相色譜對(duì)上層清液進(jìn)行定性和定量分析,確定出反應(yīng)產(chǎn)物中叔丁基過(guò)氧化氫和叔丁醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù),從而計(jì)算出叔丁基過(guò)氧化氫的轉(zhuǎn)化率。再將離心所得的Me-OMS-1用乙腈洗滌3次,在空氣中自然干燥后,用于下一輪催化反應(yīng)活性壽命實(shí)驗(yàn)。在之后的催化活性壽命實(shí)驗(yàn)中 (第2~6輪實(shí)驗(yàn)),所用的催化劑Me-OMS-1依次來(lái)自于上一輪壽命實(shí)驗(yàn)離心所得,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。重復(fù)6輪的活性壽命實(shí)驗(yàn)顯示Cu-OMS-1的活性基本不變,Mg-OMS-1、Co-OMS-1和Ni-OMS-1的活性則有不同程度的下降。此外,反應(yīng)母液的ICP-AES分析未檢測(cè)出相關(guān)金屬離子,即在反應(yīng)過(guò)程中,無(wú)金屬離子流失現(xiàn)象。

      圖5 Me-OMS-1s形式濃度 ([Me-OMS-1]) 對(duì)TBHP歧化分解反應(yīng)性能的影響Fig. 5 Effect of [Me-OMS-1] on disproportionation decomposition of TBHP catalyzed by Me-OMS-1

      表2 Me-OMS-1s催化反應(yīng)活性壽命數(shù)據(jù)Table 2 Catalytic reactivity life data of Me-OMS-1s

      3 結(jié) 論

      (1)合成的Me-OMS-1s樣品均為鋇鎂錳礦型(todorokite)氧化錳。

      (2)在溫和反應(yīng)條件下 (318 ~338 K),Me-OMS-1s均有催化叔丁基過(guò)氧化氫歧化分解的反應(yīng)活性,其活性高低順序?yàn)椋篊u-OMS-1 >Mg-OMS-1 > Ni-OMS-1 > Co-OMS-1。

      (3)在選擇的多相催化反應(yīng)條件下,Me-OMS-1s催化叔丁基過(guò)氧化氫歧化分解反應(yīng)中叔丁醇的選擇性均為100%。

      (4)叔丁基過(guò)氧化氫的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的升高、反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)和Me-OMS-1s用量的增大而增大。

      [1] Qi L, Qi X Y, Wang L L, Feng L L, Lu S P. Decomposition oftert-butyl hydroperoxide intotert-butyl alcohol and O2catalyzed by birnessite-type manganese oxides: kinetics and activity [J].Catalysis Communication, 2014, 49(4): 6-9.

      [2] Zhao Guosheng (趙國(guó)勝), Yang Bolun (楊伯倫). Dehydration oftert-butyl alcohol in reactive distillation on adapted to chemical heat pump [J].Journal of Chemical Industry and Engineering(China) (化工學(xué)報(bào)), 2004, 55(3): 384-389.

      [3] Cui Yunzi (崔云梓), Fu Jing (付靜), Wang Xizheng (王喜正). Production technology oftert-butyl alcohol and its application market [J].Qilu Petrochemical Technology(齊魯石油化工), 2004, 32(4): 294-297.

      [4] Hiatt R R, Mill T, Mayo F R. Homolytic decompositions of hydroperoxides(Ⅰ): Summary and implications for autoxidation [J].Journal of Organic Chemistry, 1968, 33(4): 1416-1420.

      [5] Turrà N, Neuenschwander U, Baiker A, Peeters J, Hermans I. Mechanism of the catalytic deperoxidation oftert-butyl hydroperoxide with cobalt(Ⅱ) acetylacetonate [J].Chemistry-A European Journal, 2010, 16(44): 13226-13235.

      [6] De Guzman R N, Shen Y F, Shaw B R, Suib S L, O?Young C L. Role of cyclic voltammetry in characterizing solids: natural and synthetic manganese oxide octahedral molecular sieves [J].Chemistry of Materials, 1993, 5(10): 1395-1400.

      [7] Ghodbane O, Pascal J L, Favier F. Microstructural effects on charge-storage properties in MnO2-based electrochemical supercapacitors [J].ACS Applied Materials and Interfaces, 2009, 1(5): 1130-1139.

      [8] Cui X L, Liu G D, Lin Y H. Amperometric biosensors based on carbon paste electrodes modified with nanostructured mixed-valence manganese oxides and glucose oxidase [J].Nanomedicine -Nanotechnology, 2005, 1(2): 130-135.

      [9] Sun Z J, Chen H Y, Shu D, He C, Tang S Q, Zhang J. Supercapacitive behavior and high cycle stability of todorokite-type manganese oxide with large tunnels [J].Journal of Power Sources, 2012, 203(1): 233-242.

      [10] Li Shengjuan (李生娟), Wang Shulin (王樹(shù)林), Xu Bo (徐波). Preparation and properties of activated carbon nano-particles/ Zn-MnOxcomposite electrode material [J].CIESCJournal(化工學(xué)報(bào)), 2010, 61(1): 223-227.

      [11] Dyer A, Pillinger M, Newton J, Harjula R, M?ller T, Amin S. Sorption behavior of radionuclides on crystalline synthetic tunnel manganese oxides [J].Chemistry of Materials, 2000, 12(12): 3798-3804.

      [12] Laatikainen K, Pakarinen J, Laatikainen M, Koivula R, Harjula R, Paatero E. Preparation of silica-supported nanoporous manganese oxides [J].Separation and Purification Technology, 2010, 75(3): 377-384.

      [13] Peng Changjun (彭昌軍), Jiang Xiuli (姜秀麗), Ji Hongfang (計(jì)紅芳), Wang Yuanpeng (王遠(yuǎn)鵬), Ouyang Tong (歐陽(yáng)通), Li Qingbiao (李清彪). Adsorption behavior of Fe-Mn binary oxide towards As(Ⅲ) and As(Ⅴ) and its application in biogas slurry [J].CIESCJournal(化工學(xué)報(bào)), 2014, 65(5): 1848-1855.

      [14] Brock S L, Duan N G, Tian Z R, Giraldo O, Zhou H, Suib S L. A review of porous manganese oxide materials [J].Chemistry of Materials, 1998, 10(10): 2619-2628.

      [15] Miyake T, Koike K, Aoki I, Murayama N, Sano M. Synthesis of Al-containing octahedral molecular sieves and oxidation of cyclohexane with them [J].Applied Catalysis A:General, 2005, 288(1/2): 216-219.

      [16] Katranas T K, Godelitsas A C, Vlessidis A G, Evmiridis N P. Propane reactions over natural todorokite [J].Microporous Mesoporous Materials, 2004, 69(3): 165-172.

      [17] Fuertes A, Costa-Serra J F Da, Chica A. New catalysts based on Ni-birnessite and Ni-todorokite for the efficient production of hydrogen by bioethanol steam reforming [J].Energy Procedia, 2012, 29: 181-191 .

      [18] Chen T, Dou H Y, Li X L, Tang X F, Li J H, Hao J M. Tunnel structure effect of manganese oxides in complete oxidation of formaldehyde [J].Microporous Mesoporous Materials, 2009, 122(1/2/3): 270-274.

      [19] Zhang Q, Cheng X D, Zheng C, Feng X H, Qiu G H, Tan W F, Liu F. Roles of manganese oxides in degradation of phenol under UV-Vis irradiation: adsorption, oxidation, and photocatalysis [J].Journal of Environmental Sciences, 2011, 23(11): 1904-1910.

      [20] Ma Y, Luo J, Suib S L. Syntheses of birnessites using alcohols as reducing reagents: effects of synthesis parameters on the formation of birnessites [J].Chemistry of Materials, 1999, 11(8): 1972-1979.

      Catalytic decomposition oftert-butyl hydroperoxide intotert-butyl alcohol over Me-OMS-1s molecular sieves

      FENG Lili1, LU Shupei2, QI Xingyi2, HAN Xiao1
      (1Key Laboratory of Urban Stormwater System and Water Environment of Ministry of Education,Beijing Climate Change Response Research and Education Center,Beijing University of Civil Engineering and Architecture,Beijing100044,China;2School of Chemistry and Environment,Beihang University,Beijing100191,China)

      A series of Me-OMS-1s (Me=Mg, Co, Ni, Cu) molecular sieves was synthesized by the static hydrothermal method. The as-synthesized Me-OMS-1s were characterized by means of XRD and AES-ICP. The effects of reaction temperature (318—338 K), reaction time (0.5—6 h) and formal catalyst concentration (1.67—8.33 mg·ml?1) were investigated in detail on catalytic decomposition oftert-butyl hydroperoxide intotert-butyl alcohol over the as-synthesized Me-OMS-1s. The results showed that the synthetic Me-OMS-1s belonged to todorokite-type manganese oxides. All the Me-OMS-1 catalysts bore the activity for the catalytic disproportionation decomposition oftert-butyl hydroperoxide under the selected heterogeneous catalytic reaction conditions. The conversion of the reactanttert-butyl hydroperoxide under various reaction conditions was found to be high and the selectivity towards the producttert-butyl alcohol was 100%. The activity of Me-OMS-1s followed the order of: Cu-OMS-1 > Mg-OMS-1 > Ni-OMS-1 > Co-OMS-1. The conversion level oftert-butyl hydroperoxide was markedly enhanced with increasing reaction temperature, contact time and formal Me-OMS-1concentration.

      synthesis; Me-OMS-1s molecular sieves; catalysis;tert-butyl hydroperoxide; preparation;tert-butyl alcohol

      QI Xingyi, sharpfl@buaa.edu.cn

      10.11949/j.issn.0438-1157.20150053

      TQ 426.94; TQ 223.1

      :A

      :0438—1157(2015)10—3965—06

      2015-01-13收到初稿,2015-06-24收到修改稿。

      聯(lián)系人:齊興義。

      :馮利利(1980—),女,博士,副教授。

      國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51206009);北京市青年英才項(xiàng)目(YETP1663)。

      Received date: 2015-01-13.

      Foundation item: supported by the National Natural Science Foundation of China (51206009) and the Beijing Higher Education Young Elite Teacher Project (YETP1663).

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