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苯甲醛作为重要的工业原料,在食品、医药、染料、香料等方面都有广泛的应用。主要的制备方法有甲苯氯化水解法、甲苯氧化法、苯甲酸甲酯还原法、苯甲醇氧化法等。其中苯甲醇氧化法绿色环保,收率高,最具有潜在价值。目前苯甲醇氧化法多以贵金属(Ru, Au, Ag, Pd)为催化剂能够取得较好的催化效果,但是价格昂贵,寻找一种非贵金属催化剂来取代贵金属尤为重要。金属Mn资源丰富、价格低廉,研究广泛,但其催化活性与贵金属相比还存在很大差距。研制一种具有高效催化性能的Mn基金属氧化物催化剂在苯甲醇催化氧化方面很有意义。本文以Mn为研究基础,通过金属复合改性和材料形貌改性来提高Mn氧化物的催化活性,具体内容分以下两部分:第一部分通过热分解共沉淀法合成的单晶草酸盐获得介孔Cu-Mn-x (x表示Mn与Cu之间的比例)复合金属氧化,将其应用到苯甲醇催化氧化反应中,当Cu:Mn的设计比例为1:2时,催化剂具有最高的催化活性,反应30 min即可使苯甲醇的转化率超过90%。通过一系列的表征手段证明了Cu的掺入能够提高Mn氧化物的催化活性,但是必须控制在一定的比例范围内,过多或者过少都不能有效提高催化剂的活性,可能是适当比例的Cu掺入减弱了Mn-O键的结合能,能为催化过程中提供更多的氧物种。另外还考察了不同催化剂量对催化活性的影响,结果表明催化剂的量越大催化活性越大,这可能跟催化剂的介孔形貌有关,催化剂的介孔结构为催化过程提供了反应场所,催化剂量越大活性位点越多。第二部分采用同样的方法获得介孔X-Mn-2复合金属氧化物(X=Mn, Cu, Co, Ni, Zn),将其应用在苯甲醇催化氧化反应中发现,Ni-Mn-2催化剂具有非常好的催化活性,在30 min内就可以将苯甲醇完全转化为苯甲醛,其催化活性明显比Mn-Mn-2单金属催化活性好。而Zn-Mn-2的催化活性明显比Mn-Mn-2弱,通过一系列的表征技术证明了Ni加入在Mn氧化物中不但提高了其表面积,还提高了其氧化能力,并且改变了Mn2+、Mn3+、Mn4+的相对比例。但是Zn的加入却得到相反的结果,这说明有些金属的协同是能够增强催化剂的活性,有些金属却只能减弱催化剂的活性。