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本論文以CoAPO-5 (含鈷之五型磷鋁分子篩)為觸媒,探討以醋酸為溶劑 ,氧氣為氧化劑,進行環己烷之液相氧化反應, 探討了觸媒用量、反應溫度 、反應壓力、數種羧酸溶劑對反應速率與產物分佈的影響. CoAPO-5有強 的氧化力,在不添加任何助催化劑或共反應物的情況下,即可催化環己烷進 行氧化反應,反應時並沒有觀察到明顯的誘導期存在. 主要的產物為環己 酮、環己醇與二質子酸(己二酸、戊二酸、丁二酸) 使用過的觸媒,仍擁有 原來的結構,因此可回收與再利用.以CoAPO-5催化環己烷之氧化反應途徑 有二:一是觸媒孔洞中活性座的催化作用;另一是溶液中自由基所引發,當 觸媒用量增加,經由活性座催化之反應速率變大,但溶液中自由基終止反應 速率變慢,使自由基濃度降低,所以觸媒用量增加,環己烷反應速率不再增 加.本實驗之溫度範圍為120讈-135讈之間,升高溫度,可提高環己烷之反應 速率,且環己酮與己二酸的產率亦隨之提高,但高溫時,加快己二酸之脫醯 基氧化反應,使丁二酸對己二酸的比值增高,降低己二酸之選擇率.溶劑在 本反應中扮演重要的角色,含有羧基的溶劑(乙酸、丙酸、正丁酸、正戊 酸)可有效地促進本氧化反應. 以上述羧酸為溶劑時求出環己烷的活化能 在39-40kcal/mole之間,顯示其在反應控制範圍而以丙酸為溶劑時,環己烷 有較高之轉化率.
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