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气固相法合成的Ti-ZSM-5催化剂上苯乙烯氧化反应的宏观动力学 实验部分 1.1催化剂Ti-ZSM-5的制备 1.2 苯乙烯催化氧化反应 1.3初始反应速率的求算 初始反应速率与催化剂的用量 1.4 反应时间的影响 反应时间的影响 1.5苯乙烯用量的影响 1.6 H2O2用量的影响 1.7反应温度的影响 1.8 苯乙烯氧化反应历程 苯乙烯氧化反应历程 苯乙烯氧化反应历程 由于k3k4，故反应主产物是经反应式（5）生成的苯乙醛；同时，由于反应式（3）和（5）为快反应，故反应（4）慢反应是决速步骤. The end,thank you! * * 第二组 将HZSM-5.沸石分子筛原粉（nsi／nAI=2801moI／L的盐酸处理后，经过滤、洗涤、干燥、成型、碎，筛选出20-40目的颗粒，装入石英反应管中；在773K下TiCI4蒸气进行同晶取代反应40h后，用干燥的N2气吹扫4h，再在773k下经活化处理2-4h后，研成粉末备用,所得钛硅分子筛的钛含量由过氧化氢比色法测得为2.6%，其FT-IR和UV-Vis漫反射光谱分别在965cm-1和220nm处出现骨架钛的特征峰，证实了钛原子已进入分子筛骨架. 反应器为间歇式，水浴加热，磁搅拌并带有循环水冷却反应在常压下进行，催化剂Ti-ZSM-5、溶剂丙酮、反应物苯乙烯和H2O2（w=30%）水溶液均为一次性加入到50mL的圆底烧瓶中，在预定温度下反应，按一定时间间隔取样进行分析. 苯乙烯氧化初始反应速率r0由反应中被氧化的苯乙烯量与反应时间的关系求得即由计算机模拟出苯乙烯氧化量与反应时间的函数关系，再将得到的函数关系对时间求t=0时的微分值即为苯乙烯氧化反应的初始速率. 本文以丙酮为溶剂，考察了反应时间对苯乙烯氧化反应的影响，苯乙烯浓度随反应时间的延长而降低；在反应的初期，环氧苯乙烷浓度随着反应时间的延长而有所升高，但当t120min时，其浓度不再升高，甚对数值In｛r0｝与催化剂用量的对数值In｛［Ti-ZSM-5］｝的关系来看，二者呈良好的线性关系，且直线的斜率约为1.这表明催化剂Ti-ZSM-5用量对苯乙烯氧化反应呈一级反应. 以丙酮为溶剂，固定催化剂和H2O2用量，考察了反应底物用量对其自身氧化初始反应速率的影响，随着苯乙烯用量的增加，苯乙烯氧化的初始反应速率随之增大，并且其对数值In｛r0｝与苯乙烯浓度的对数值In｛［PhcH:CH2］｝呈良好的线性关系，直线斜率约为1这说明反应底物苯乙烯用量对其自身的氧化反应同样表现为一级反应. 以丙酮为溶剂，固定反应底物苯乙烯和催化剂的用量，考察了H2O2用量对苯乙烯氧化反应的影响，增加H2O2用量，苯乙烯转化率大大提高，但苯乙醛选择性及H2O2有效利用率有所下降B这说明增大反应体系中PhcH:CH2／H2O2比有利于限制副产物的生成和提高H2O2有效利用率.当n（PhcH:CH2）／n（H2O2）=7.91时，苯乙醛选择性和H2O2有效利用率分别可达91.9%和88.6%,增加H2O2用量，苯乙烯氧化的初始反应速率增大，其对数值In｛r0｝与H2O2浓度的对数值In｛［H2O2］｝亦呈良好的线性关系，但其斜率约为1/2这说明H2O2浓度对苯乙烯氧化反应为1/2级反应. 以丙酮为溶剂，考察了不同反应温度下不同催化剂用量时苯乙烯氧化的初始反应速率，在不同的反应温度下,苯乙烯氧化初始反应速率与催化剂Ti-ZSM-5浓度呈直线关系；直线斜率即为该温度下的表观反应速率常数,这更进一步证实苯乙烯氧化反应对催化剂浓度为一级反应,同时，随着反应温度的升高,苯乙烯氧化的初始反应速率增大.表观反应速率常数kT与反应温度T 的关系，可由阿累尼乌斯公式表示： kT=Ae-Ea/RT Ti-ZSM-5催化以H2O2为氧化剂的有机物氧化反应中，首先是 H2O2与Ti-ZSM-5 的骨架钛结合生成钛过氧化物，然后是有机物与钛过氧化物发生择形氧化反应. *