TM-HTS催化环己烷氧化制己二酸的研究的开题报告.docx

TM-HTS催化环己烷氧化制己二酸的研究的开题报告

开题报告

题目：TM-HTS催化环己烷氧化制己二酸的研究

一、选题背景

己二酸是一种重要的有机化学产品，在合成聚酯、塑料、涂料、树脂、医药和农药等领域有很广泛的应用。目前，己二酸的生产主要依赖于石油和煤炭等化石能源资源，这导致己二酸生产过程的环境压力和成本不断升高。因此，寻找一种更为环保和经济的生产己二酸的方法成为了研究的热点。

环己烷氧化制己二酸是一种较为热门的方法，其优点是简单易行、原料来源广泛、无二次污染等。利用氧化反应将环己烷转化为己二酸是该方法的关键步骤。在这个过程中，催化剂起到了至关重要的作用，能够提高反应活性、选择性和稳定性。

二、选题意义

TM-HTS(TransitionMetal-substitutedHexaaluminatewithTunableStructure)烧结催化剂是一种新型高温催化剂，其在高温氧化反应中具有很好的催化性能和稳定性，成为了当前催化研究领域的热点。采用TM-HTS催化剂作为催化剂，可以提高环己烷氧化反应的效率和选择性，实现对己二酸的高效率生产。

因此，本论文拟选用TM-HTS催化剂，以环己烷为原料，通过氧气在光催化反应下进行氧化反应，探究TM-HTS催化环己烷氧化制己二酸的反应性能、催化机理和优化条件，为研究己二酸的新型生产方法提供参考。

三、研究内容

1.合成TM-HTS烧结催化剂，并对其物理化学性质进行表征。

2.研究环己烷氧化至己二酸的反应机理。

3.考察不同反应条件（温度、氧气流量、催化剂质量等）对反应的影响，并优化反应条件。

4.探究TM-HTS催化剂的循环使用性能。

5.对得到的产品通过质谱、核磁等技术进行表征和分析。

四、研究方法

1.合成TM-HTS烧结催化剂：采用溶胶-凝胶法制备TM-HTS烧结催化剂，并对其物理化学性质进行表征。

2.反应机理：采用反应动力学和等温吸附法探究环己烷氧化至己二酸的反应机理。

3.反应条件的优化：通过控制不同反应条件（温度、氧气流量、催化剂质量等），考察其对反应的影响，并对反应条件进行优化。

4.循环使用性能的研究：考察TM-HTS催化剂的循环使用性能。

5.产品分析：采用质谱、核磁等技术对得到的产品进行表征和分析。

五、预期成果

1.成功合成TM-HTS烧结催化剂，并对其物理化学性质进行表征。

2.探究环己烷氧化至己二酸的反应机理。

3.寻找到最优化的反应条件，提高环己烷氧化反应的效率和选择性。

4.考察TM-HTS催化剂的循环使用性能。

5.对得到的产品进行表征和分析。

六、研究计划

时间节点|主要任务

--|--|

2022.04-2022.06|完成合成TM-HTS烧结催化剂的制备和物理化学性质表征工作。

2022.07-2022.09|探究环己烷氧化至己二酸的反应机理，进行初步反应条件的考察。

2022.10-2023.01|进一步考察反应条件，探索最优化的反应条件。

2023.02-2023.05|考察TM-HTS催化剂的循环使用性能，并对得到的产品进行分析。

2023.06-2023.08|撰写毕业论文，并准备论文答辩。