石油化

工

９４５

２００９年第３８卷第９期

ＰＥＴＲｏＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮｏＬＯＧＹ

ＣｕＮｉＡｌ类水滑石的合成及其在催化氧化

苯甲醇中的应用

吴功德１’２，王晓丽１’２，刘

卓１，赵

宁１，魏

伟１，孙予罕１

（１．中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室，山西太原０３０００１；

２．南京工程学院环境工程系，江苏南京２１１１６７）

［摘要］采用水热法制备了ｃｕＮｉＡｌ类水滑石催化剂；运用电感耦合等离子体原子发射光谱、ｘ射线衍射、傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜等方法对其进行表征，并用于催化苯甲醇氧化合成苯甲醛。表征结果显示，催化剂中ｃｕ，Ｎｉ，ＡＪ的配比明显影响类水滑石的晶型结构，层问阴离子的结构决定着层间通道的大小和空间位阻。在催化苯甲醇氧化合成苯甲醛反应中，以层间阴离

子为ｃｏ；一的ｃｕＮｉＡｌ类水滑石为催化剂，且催化剂中ｎ（ｃｕ）：ｎ（Ｎｉ）：ｎ（Ａ１）＝ｏ．８６：ｏ．８４：１．００，在催化剂用量（占苯甲醇的质

量分数）０．４６％、反应温度５０℃、ｎ（Ｈ２０２）：ｎ（苯甲醇）＝２．６、反应时间ｌｈ的适宜条件下，苯甲醇的转化率为５５．６％，苯甲醛的选择性为９８．Ｏ％。该催化剂重复使用６次后仍保持较优的催化性能。［关键词］类水滑石化合物；水热法；催化氧化；苯甲醇；双氧水；苯甲醛［文章编号］１０００—８１４４（２００９）０９一０９４５一０６

［中图分类号］ＴＱ６４３．３２

［文献标识码］Ａ

ＳｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆＣｕＮｉＡｌＨｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅｓａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎ

ＣａｔａｌｙｔｉｃＯｘｉｄａｔｉｏｎｏｆＢｅｎｚｙｌＡｌｃｏｈｏｌ

Ⅵ锄ＧＤ增比１’－，Ｗ切喀施日础１’－，““劢蹦Ｄ１，劢以ＤＭ，ｚ９１，Ⅵ协Ｈ铆１，砌，ｚ砌砌，ｚ１

（１．ｓｔａｔｅ

Ｋｅｙ

ＬａｂｏｍｔｏｒｙｏｆｃｏａｌｃｏｎＶｅｒｓｉｏｎ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ

ｏｆ

Ｃｏａｌｃｈｅｍｉｓ仃ｙ，ｃｈｉｎｅｓｅ

Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ

Ａｃａｄｅｍｙｏｆｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｔａｉｙｕａｎｓｈａｎｘｉ

Ｊｉａｎｇｓｕ

０３０００ｌ，ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒ【ｍｅｎｔ

Ｅｎｖｉｍｎｍｅｎｔ

Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１６７：。ｃｈｉｎａ）

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＣｕＮｉＡｌｈｙｄｍｔａｌｃｉｔｅ—ｌｉｋｅ

ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ（ｃｕＮｉＡｌ一ＨＴ）

ｗｅｒｅ

ｓｙｎｔｌｌｅｓｉｚｅｄｂｙ

ｈｙｄｒｏｍｅｍａｌ

ｍｅｍｏｄａｎｄｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｍｅｍｅａｎｓｏｆＩＣＰ－ＡＥＳ，ＸＲＤ，ＦＴＩＲａｎｄＴＥＭ．ＣｕＮｉＡｌ一ＨＴｓｗｅｒｅｕｓｅｄ

ａｓ

ｃａｔａｌｙｓｔｓｉｎｓｅｌｅｃｔｉＶｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈ０１ｔｏｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ．Ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｓｔｍｃｔｕｒｅｓｏｆｏｆｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｓ．Ｔｈｅｓｉｚｅｏｆ

ｏｎ

ｔｌｌｅｃａｔａｌｙｓｔｓＶａｒｉｅｄｏｂＶｉｏｕｓｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｓｐａｃｅａｎｄ

ｒｅｌａｔｅｄｓｔｅｒｉｃ

ｔｏ，ｚ（Ｃｕ）：ｎ（Ｎｉ）：，ｌ（Ａ１）ｒａｔｉｏｓ

ｉｎ

ｒｅａｃｔｉｏｎ

ｈｉｎｄｒａｎｃｅ

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ｍｅｓｍｌｃｔｕｒｅｏｆ

ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄａｎｉｏｎｓ．Ｉｎｃａｔａｌｙｔｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈｏｌｔｏｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ，ｗｈｅｎ，ｚ（Ｃｕ）：ｎ（Ｎｉ）：

ｎ（Ａ１）ｒａｔｉｏｏｆｃｕＮｉＡｌ－ＨＴｓｃａｔａｌｙｓｔｗａｓｏ．８６：ｏ．８４：１．ｏｏｗｉｔｈｃｏ；一ａｓ

ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄａｎｉｏｎｓａｎｄ

ｏｎ

ｒｅａｃｔｉｏｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｕｎｄｅｒｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：ｃａｔａｌｙｓｔｄｏｓａｇｅ０．４６％（ｂａｓｅｄｍａｓｓｏｆｂｅｎｚｙｌ

ａｌｃｏｈ０１），ｍ０１ｅｒａｔｉｏｏｆＨ２０２ｔｏｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈ０１２．６，ｒｅａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ５０℃ａｎｄｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ１ｈ，

Ｔｈｅｃａｔａｌｙｔｉｃ

ｃｏｎＶｅｒｓｉｏｎｏｆｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈ０１ｗａｓ５５．６％ａｎｄｓｅｌｅｃｔｉＶｉｔｙｔｏｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅｗａｓ９８．０％．ａｃｔｉＶｉｔｙｒｅｍａｉｎｅｄａｆｔｅｒｂｅｉｎｇｒｅｕｓｅｄ６ｔｉｍｅｓ．

［Ｋｅｙｗｏｒｄｓ］

ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ—ｌｉｋｅ

ｃｏｍｐｏｕｎｄ．ｈｙｄｒｏｔｈｅ珊ａ１

ｍｅｔｈｏｄ；ｃａｔａｌｙｔｉｃｏｘｉｄａｔｉｏｎ；ｂｅｎｚｙｌａｌｃｏｈｏｌ；

ｈｙｄｒｏｇｅｎｐｅｒｏｘｉｄｅ；ｂｅｎｚａｌｄｅｈｙｄｅ

类水滑石是一种具有层状结构的复合氢氧化物，由于它具有层板元素的可调变性和层间阴离子的可交换性，使其作为催化剂或催化剂载体在催化领域得到广泛应用＿１

ｑ

应，因此合成含Ｃｕ２＋的二元类水滑石的条件比较苛刻‘７｜。而Ｎｉ２＋的引入可以削弱ｃｕ２＋的Ｊａｌｌｎ—Ｔｅｌｌｅｒ效应并能合成出晶体结构规整的类水滑石‘８Ｉ。同

［收稿日期］２００９一０３—２ｌ；［修改稿日期］２００９一０５—１１。

［作者简介］吴功德（１９７７～），男，安徽省安庆市人，博士，讲师，电话０２５—８６１１８９６０，电邮ｗｕｇｏｎｇｄｅ＠ｎｊｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ。

Ｊ。ｃｕ对许多反应有很高的

催化活性，近年来人们合成了多种含ｃｕ２＋的类水滑石化合物Ｈ曲Ｊ。但由于ｃｕ２＋存在Ｊａｌｌｎ—Ｔｅｌｌｅｒ效