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甲苯空气氧化工艺研究及副产物综合利用的开题报告
一、研究背景与意义
甲苯是一种广泛应用于化工、医药、农药、食品等诸多领域的有机化合物。但是，甲苯在常温常压下易自然挥发，进而引起的环境污染和健康问题使得其应用受到限制。因此，将甲苯通过空气氧化处理，使其转化为更加稳定和无害的化合物，具有重要意义。
另外，甲苯空气氧化过程中会产生一定的副产物，其中包括苯酐、邻苯二甲酸、甲苯醇等。这些副产物具有一定的价值，如苯酐可用于生产乳酸酐等，邻苯二甲酸可用于生产聚酯等，甲苯醇则可用于生产塑料及树脂等。因此，对这些副产物进行利用，也具有重要价值。
二、研究内容和方法
本研究的主要内容是对甲苯进行空气氧化处理，并综合考虑副产物的利用。具体研究方法如下：
1.空气氧化反应过程的研究
通过控制反应条件（如氧气流量、温度、催化剂等），研究甲苯氧化反应的机理和反应规律，分析产物分布情况，确定最佳反应条件。
2.副产物的分离与纯化
通过对反应产物进行分离和纯化，获得较高纯度的苯酐、邻苯二甲酸、甲苯醇等副产物，以便后续利用。
3.副产物的利用研究
对苯酐、邻苯二甲酸、甲苯醇等副产物进行分析和测试，研究其在不同领域中的应用价值，如生产乳酸酐、聚酯、塑料或树脂等。
三、预期研究结果
通过本研究，我们预期能够获得以下结果：
1.确定最佳的甲苯空气氧化反应条件，使得产物转化率和选择性达到最优水平。
2.成功分离和纯化苯酐、邻苯二甲酸、甲苯醇等副产物，获得高纯度产物。
3.研究副产物在不同领域中的应用价值，为其综合利用提供参考。
四、研究计划
时间节点|具体工作内容
-|-
第1-2个月|对甲苯进行空气氧化反应，初步研究其反应规律，并对产物进行初步分析。
第3-4个月|进一步优化反应条件，确定最佳反应条件，并通过空气氧化过程获得高产率的苯酐、邻苯二甲酸、甲苯醇等副产物。
第5-6个月|对副产物进行分离和纯化，获得高纯度产物。
第7-8个月|研究副产物在不同领域中的应用价值，并选择其中价值最高的方向进行深入研究。
第9-10个月|对所选方向进行进一步的优化，并开展产物性能和应用性能等方面的测试。
第11-12个月|撰写毕业论文，准备论文答辩。
五、参考文献
1.Blanco,J.etal.(2019).Catalyticozonationoftolueneoverplatinumandpalladium-basedcatalysts.JournalofEnvironmentalManagement,249,109335.
2.Li,Y.etal.(2017).Probingthestructure-performancerelationshipofMn-dopedCeO2-TiO2catalystsfortoluenecatalyticcombustion.ChemicalEngineeringJournal,326,1110-1120.
3.Wang,X.etal.(2020).Preparationandperformanceofheterogeneouscatalystfortheselectiveoxidationoftoluenetopara-benzoquinone.ChemicalEngineeringScience,219,115584.