铜负载介孔碳催化剂的制备及其氧化羰基化性能研究.docx

铜负载介孔碳催化剂的制备及其氧化羰基化性能研究
摘要：
本文采用一种简单高效的方法制备了铜负载介孔碳催化剂，并研究了其催化氧化和羰基化性能。结果表明，铜负载介孔碳催化剂具有良好的催化性能，能够高效地催化气体氧化和羰基化反应。其制备工艺简单，成本低，具有一定的实用价值。
关键词：铜负载介孔碳催化剂，制备，氧化，羰基化
引言：
在化学工业生产过程中，催化剂作为无可替代的重要组分，对于催化反应的速率和选择性起着至关重要的作用。而铜负载介孔碳催化剂作为一种新兴的催化剂，具有活性高、稳定性好、效率佳等特点，已经广泛应用于多种催化反应中。
本文旨在探究铜负载介孔碳催化剂的制备方法，并研究其催化氧化和羰基化反应的性质，了解该催化剂在化学工业中的应用价值。
实验部分：
1.制备方法
本实验采用法银微粉均质浸润法制备铜负载介孔碳催化剂。具体步骤如下：
（1）将介孔碳粉末混合在溶剂中，搅拌均匀。
（2）将其放置于真空箱中进行干燥，使其充分脱水。
（3）将干燥的介孔碳粉末放入银微粉均质浸润法中，转速为3000rpm。
（4）将浸润后的介孔碳粉末加热到700℃，持续5小时，得到铜负载介孔碳催化剂。
2.实验结果
本文通过扫描电镜和透射电镜观察铜负载介孔碳催化剂的形态和显微结构，结果显示该催化剂具有介孔和微孔结构，不仅表面积较大，且密度均匀。
在氧化反应方面，本实验采用二氧化硫（SO2）为底物，通过催化剂的氧化作用将其转化为二氧化硫（SO3），并通过红磷-芳酸滴定法进行测试。结果显示铜负载介孔碳催化剂的催化活性非常高，其催化效率甚至高于市场上常用的铜催化剂。
在羰基化反应方面，本实验以甲醛为底物，采用催化剂将其转化为甲酸，其中反应的途径为HCHO/H2O/O2体系。结果表明，铜负载介孔碳催化剂在羰基化反应中也表现出良好的催化效果，能够高效地进行羰基化反应。
结论：
通过本文研究，我们可以得出以下结论：铜负载介孔碳催化剂具有活性高、稳定性好、效率佳等优点，能够在氧化和羰基化反应中发挥重要的作用。其制备工艺简单，成本低，具有一定的实用价值。
进一步地，这种方法可以为其他不同类型的催化剂的制备提供新的途径，为化学工业的发展做出贡献。
参考文献：
[1]Kim,S.Y.,etal.Cunanoparticlessupportedonorderedporouscarbonswithlow-temperaturepre-treatmentforCOoxidation[J].AppliedSurfaceScience,2015,355:179-187.
[2]Gao,S.,etal.SynthesisofCopper-basedMesoporousCarbonCompositeCatalystsandtheirCatalyticPerformancesfortheDirectSynthesisofAnilinefromNitrobenzeneandHydrazine[J].JournalofNanoscienceandNanotechnology,2019,19(7):4429-4437.
[3]WangJ,etal.FabricationofCuCl2/mesoporouscarboncatalystswithhighactivityandcoke-resistanceforwetperoxideoxidationofphenol[J].ChemicalEngineeringJournal,2019,360:417-427.