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苯甲醛是香料、食品、医药及日用化工等生产中的原料和中间体。目前,苯甲醛的工业来源主要是生产苯甲酸过程的副产物和亚苄基二氯的水解,产量十分有限,并且存在设备腐蚀严重,产物分离和提纯工艺复杂等实际问题。由于环境问题的日益严峻,世界各国为了加强对环境污染的控制,对苯甲醛的生产提出了更严格的要求。因此,开发新的绿色合成苯甲醛的生产工艺已成为世界范围内共同关注的课题。近年来,利用H2O2为氧化剂,苯乙烯氧化生成苯甲醛的研究也倍受关注,该工艺H2O2最终产物是水,具有反应条件温和,清洁环保等优点。本文以本课题组研制的Bi2SiO5/SiO2为催化剂,催化氧化苯乙烯制备苯甲醛,针对反应的条件进行了基础研究。论文主要包括以下几部分:一、以本课题组研制的Bi2SiO5/SiO2为催化剂催化氧化苯乙烯制备苯甲醛的研究通过以本课题组研制的Bi2SiO5/SiO2为催化剂,双氧水为氧化剂,对苯乙烯氧化制备苯甲醛进行研究,考察了反应温度、反应物配比、反应时间、溶剂浓度以及催化剂用量对反应的影响。结果表明:苯乙烯的转化率随着温度的升高而增加,随着Vs tyrene/VH2O2的增加而降低;反应时间的延长,有利于苯甲醛的生成;当反应物浓度过高时,反应随溶剂量的增加,苯乙烯转化率和苯甲醛产率均有所增加,而溶剂量过大时,催化剂的催化性能反而降低;催化剂量的变化,对苯甲醛产率影响不大。二、H2O2的分解动力学研究以Bi2SiO5/SiO2为催化剂,分别研究了未添加苯乙烯与添加了苯乙烯时的H2O2分解反应的动力学,并确定了其表观反应级数和平衡常熟,具体结果如下:未添加苯乙烯时,H2O2浓度小于1.2mol/L,温度在60℃~80℃范围内H2O2分解表观反应动力学的活化能Ea=3.76×104,对于H2O2的反应级数为0.85。添加苯乙烯时,H2O2浓度小于1.2mol/L,苯乙烯浓度在0.30mol/L~0.62mol/L之间,温度在70℃~85℃范围内H2O2分解表观反应动力学的活化能Ea=5.87×104,对于H2O2和苯乙烯的反应级数分别为5.08和-0.35。三、苯甲醛生成本征动力学研究根据Langmuir Hinshelwood机理,假设苯乙烯氧化生成苯甲醛的反应符合协同机理模型,通过回归动力学实验数据,推测出苯乙烯吸附在活性位上,得到相应的反应机理,并拟合求出相应的本征动力学模型的相关平衡常数。