在烷烃氧化反应中,环己烷选择氧化反应是最具代表性的反应,因为其氧化产物环己酮和环己醇(KA-oil)是生产尼龙-66和尼龙-6的重要中间体。在实际生产过程中,环己烷选择氧化通常采用无催化体系或以可溶金属钴盐作为其选择催化氧化的催化剂,该过程通常需要在高温高压下(150-170 ℃,0.8-2.5MPa)进行,且环己烷单程转化率低(～4%),目标产物环己酮、环己醇的选择性也较低,约75-85%,且环己烷的大量循环造成了资源及能耗上的巨大浪费。因此,温和条件下实现环己烷高选择性高转化率是最具挑战性的课题,也是目前催化领域的研究热点。微波可以显著提高反应速度,低能耗、污染小,一些常规方法难以实现的反应可以在微波场中得以实现;微波还能与大多数吸收微波的常规催化剂共同作用,使反应活化能极大降低。本文利用纳米金催化剂低温高催化活性的性质及微波催化技术,针对环己烷选择氧化反应做了如下两方面的研究。以Fe203作为金催化剂的载体,考察制备过程沉淀剂种类、焙烧温度、金负载量等对其形貌及性能的影响。利用TG-DSC、TEM、XRD、UV-Vis、BET等表征手段对催化剂形貌、结构等进行表征,以环己烷选择氧化反应作为探针反应测试催化剂性能。利用微波独特的性质及纳米金催化剂自身催化活性,在极为温和的反应条件下(～65 ℃、无溶剂、常压)实现了环己烷选择氧化过程,并研究了微波催化环己烷选择氧化反应过程中各个因素对反应的影响。得出如下结论:(1)以Fe203为载体或载体中存在Fe203有助于金催化剂对环己烷氧化的催化活性;以Na2C03作为沉淀剂,焙烧温度为300 ℃,金负载量为0.2%时,催化剂的催化效果最佳;Fe203作为金催化剂的载体可以有效促进环己烷在较低温度下进行氧化反应。(2)微波能与金催化剂相互作用促进环己烷低温低压下的选择氧化;以0.2%的 CP-Au/Fe203 为催化剂,cat.:TBHP:cyclohexane =1g:1g:30 mL,微波功率为400 W;微波辐照7 h,可获得2.47%的环己烷转化率及100%的醇酮过选择性;微波能在温和条件下活化O2,从而促进环己烷氧化反应的进行。