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学兔兔 6 天然气化工(c 化学与化工) 2012年第37卷 WOJSiO2催化氧化环戊烯合成戊二酸 孙甜颖，陈霄榕 (河北工业大学绿色化工与高效节能河北省重点实验室，天津 300130) 摘要：以偏钨酸铵为前驱体，SiO：为载体，采用超声-浸渍法制备了用于催化氧化环戊烯合成戊二酸的WOJSiO 催化剂。采 用红外吸收光谱(VI-IR)、XRD等手段对催化剂进行了表征。考察了WO，负载量、焙烧温度对催化剂性能的影响。结果显示：制 备催化剂的适宜条件为WO3负载质量分数30％、焙烧温度500℃；合成戊二酸的最佳反应条件为反应时间6h、反应温度88℃。 在此优化条件下，戊二酸的收率达65．9％。 关键词：环戊烯；戊二酸；催化氧化；过氧化氢；W0jsiO2催化剂 中图分类号：TQ 225．145；TQ 231．22 文献标识码：A 文章编号：1001—9219(2012)05．06—04 戊二酸是一种重要的化工产品，在化学、建筑、 整个反应过程不使用任何相转移剂和有机溶剂，只 医药、农业等方面具有广泛的应用【】21。生产戊二酸 以H2o：为氧源，水为副产物，清洁无污染。 的方法有回收法和合成法。回收法是从生产己二酸 1 实验部分 的副产品中回收戊二酸。该法依赖于己二酸的生 产，产量无法保证，工艺步骤也很繁琐，产品质量 1．1 负载型WO3催化剂的制备 差。生产戊二酸的合成法有：环戊酮或环戊醇液相 采用超声一浸渍法制备WO3，SiO 催化剂。称取 氧化法[31、 ．丁内酯法、戊二腈法等。传统的合成工 一 定量的偏钨酸铵，加水搅拌，得到浸渍液；称取一 艺严重腐蚀设备，而且给环境造成了极大污染。因 定量的载体置于浸渍液中，超声2h，使偏钨酸铵很 此，高效、环保的新型催化氧化体系成为近年来戊 好的分散于载体上，之后催化剂于120~C下干燥 二酸合成的新趋势。目前以H 0 为氧化剂，含钨化 12h，去除表面水分，于一定温度下焙烧5h，得wo； 合物做催化剂最有前景。国内外研究人员对环戊烯 SiO2催化剂。 氧化合成戊二酸进行了大量研究，已开发出无有机 1．2 催化剂的表征 溶剂、无污染的催化剂的环戊烯合成戊二酸的绿色 采用荷兰帕纳科公司生产的X’pert Pro型多 工艺。 晶粉末衍射仪对催化剂进行物相分析，Cu的KcL辐 环戊烯合成戊二酸目前有均相催化剂和相转 射(A=0。15406 nm)，管电压 40kV，管电流 30mA， 移催化剂两种催化剂体系。陈慧[41等报道了以钨酸 扫描速度 8~／min，步进角度 0．02。，扫描范围2 为 为主催化剂、草酸为络合剂的催化体系合成戊二 10。~70。。 酸，但均相催化剂难分离，不易回收，不能重复使 采用Bruker公司Vector22型傅里叶变换红外 用；戴维林嘲等研究相转移催化剂体系，但催化剂结 光谱仪对试样进行FTIR分析，分辨率4cm ，扫描 构不稳定，不能重复使用，而且价格昂贵，工业生产 速率0．2cm／s，波数范围400cm -4000cm～。 不乐观。所有这些给工业化带来了困难，还需进一 采用Micromefitics公司ASAP2020型比