Au/SiO2催化剂的制备及其性能研究+文献综述(3)
金粒子在硅表面很容易移动，但通过加入金锚定剂可以将氯金酸离子锚定在锚定剂的基团上，同时锚定剂参与介孔二氧化硅骨架形成。经过煅烧后金粒子就可以嵌在二氧化硅孔道内部，同时除去有机基团。
环己烷氧化反应的特点是：原料环己烷为非极性化合物，产物环己酮和环己醇为极性化合物；原料的C-H键键能大，产物α位C-H键键能较小，容易发生过度氧化。因此在反应过程中为了提高反应的选择性，通常选择加入溶剂来改变反应介质的极性，并且严格控制反应条件(温度、反应时间等)，以免发生过度氧化，造成目标产物收率降低。
下面介绍两种新的纳米金催化剂的合成方法：
其一，鉴于相关文献[6]报道，介孔二氧化硅负载的纳米金催化剂对环己烷氧化反应有良好的催化活性，所以我们提出了一种新的不添加模板剂的合成介孔二氧化硅的方法。在合成的过程中，以正硅酸乙酯 (TEOS)为硅源，加入了双-[3-(三乙氧基硅)丙基]-四硫化物(TESPTS)作为金前驱体氯金酸离子的锚定剂，通过高温焙烧将有机基团烧除，同时将氯金酸离子还原成金属金颗粒。
其二，鉴于介孔二氧化硅球的广泛应用[7]，我们对合成具有MCM-41结构的介孔二氧化硅球的经典方法做了适当修改，以TEOS为硅源，十吹冰烷基三甲基溴化铵 (CTAB)为模板剂，三乙醇胺(TEA)为形貌催化剂，1,3,5-三甲苯(TMB)为扩孔剂，并在合成的过程添加金的前驱体氯金酸离子和金锚定剂TESPTS，通过高温焙烧将有机基团和模板剂烧除，同时将氯金酸离子还原成金属金颗粒。
研究内容如下:
(1)对合成的催化剂进行表征，包括红外光谱分析，透射电子显微镜分析和粉末X射线衍射分析，以获取催化剂的结构信息和金粒子在二氧化硅载体上的分布情况。
(2)研究合成的催化剂的催化性能对环己烷氧化反应的影响。
(3)研究合成的催化剂在不同的反应条件(包括温度、压力和时间等)对环己烷氧化反应的影响。
2 文献综述
2.1环己烷氧化制KA油研究进展
2.1.1 KA油生产工艺
目前生产环己醇和环己酮的工艺路线按原料分主要有三种：苯酚加氢法、苯部分加氢水合法和环己烷液相氧化法[8]。
(1) 苯酚加氢法
该生产工艺的传统路线是：苯酚在催化剂的作用下加氢在生成环己醇，再脱氢得到环己酮，但是由于该路线成本高，催化剂昂贵，收率低，目前己被淘汰。
对该传统路线进行改进后，还是以苯酚为原料，贵金属(Pd/C)为催化剂，使用液相氧化技术，实现一步生成环己酮。苯酚转化率高达95%，环己酮选择性高达97% 。但是由于苯酚价格较高，已经逐步被环己烷氧化法取代。
(2) 苯部分加氢水合法
该生产工艺的路线是：苯以钌为催化剂、锌化合物等为助催化剂转化为环己烯，然后使用用 ZSM-5 催化剂使环己烯与水反应生成环己醇。该工艺的碳资源利用率高，环境友好，但是其工艺比较复杂，能耗比较高。
(3) 环己烷液相氧化法
环己烷液相氧化法在工业生产工艺中有两种方法：一种是催化氧化，另一种是无催化氧化。
催化氧化路线的催化剂主要有钴盐、硼酸或偏硼酸等。20世纪40年代提出了使用钴盐催化环己烷氧化的路线。在一定程度上该路线能控制反应物的组成，并能通过降低环己酮的浓度来提高总选择性，酮醇比一般为 1: 1.86。但是在该工艺中存在催化剂用量难控制的问题。催化剂用量过多时，会有部分副产物与Co2+反应，生成物成渣状会堵塞管道；但是催化剂用量过少会导致反应速率太慢。 60 年代开发出以硼酸或偏硼酸为催化剂、以氧气为氧化剂的生产路线。但是该工艺路线增加了水解工序和硼酸回收工艺，工艺相对复杂，基建投资比较高，催化剂回收困难，另外硼酸催化剂容易造成设备和管道的严重堵塞，因此该生产工艺逐渐被冷落。
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