微波辅助水热合成温度对选择氧化催化剂性能的影响

李 静，冯莎莎，杜海龙，阎 梁，任万忠，王文华，王 磊，*

(1.烟台大学化学化工学院，山东 烟台 264005；2.山东省化学工程与过程重点实验室，山东 烟台 264005)

低级烯烃催化氧化生产α、β-不饱和醛酮作为高附加值化工品的重要生产工艺已被广泛工业化应用，如丙烯选择氧化制丙烯醛[1-4]，异丁烯选择氧化制甲基丙烯醛[5-9]，环己烯选择氧化制环己烯酮[10-12]等。现此类工艺进一步优化的难点在于保证原料转化率的前提下，进一步提高产品的选择性，而制备出更高性能的催化剂是解决此难题的有效途径。以异丁烯选择氧化制甲基丙烯醛为例，目前该反应催化剂多以Mo-Bi-Co-Fe为基础的复合金属氧化物体系[13-16]，该催化剂传统制备方法多采用共沉淀法[16]、普通水热法[17]等。共沉淀法具有工艺简单、易放大等优点，但存在颗粒团聚、活性组分分散不均匀等问题；普通水热法可制备出结构、尺寸和形貌可控的纳米材料，但存在制备时间长，制备温度高等问题。而微波辅助水热合成法，既可保留普通水热法的优势，又可大大缩短反应时间，因此，许多研究团队已将微波辅助水热法作为高效合成新型催化剂、快速优化反应的前沿技术[18-20]。

催化剂制备温度是决定催化剂晶体是否成型的关键因素之一，催化剂晶型决定着其催化性能，只有在适宜的制备温度下才能制备出结晶度高、催化性能强的催化剂[21]。Hidalgo G等[22]提出一种简单有效微波辅助水热合成Fe2(MoO4)3的方法，并研究了反应时间、温度、pH、加料速率等因素对合成效果的影响，发现获得Fe2(MoO4)3结晶相至少需要120 ℃，且Fe2(MoO4)3的晶体尺寸随反应温度升高发生变化。……