低温液相苯氧化制备苯酚的固相催化剂研究开题报告

1. 研究目的与意义

苯酚是重要的化工原料，其工业生产主要是通过异丙苯氧化法制备，该方法存在制备流程长、消耗丙烯多以及产生大量副产物等不足。

苯直接氧化制备苯酚，因其步骤少、操作成本低、环境友好等特点已成为苯酚绿色制备的研究热点。

由于苯环惰性，碳氢键能较高，很多研究通常通过高温或者气相法将c-h键断裂，实现苯环的活化，但这会造成反应选择性低，苯酚会被进一步深度氧化成其他副产物。

2. 课题关键问题和重难点

本课题的关键问题是如何活化苯环，克服传统方法中选择性低、副产物多等缺点、提高催化剂的活性、合成回收利用率高的非均相催化剂。

关键难点：1、苯环具有惰性、碳氢键能较高的特点，一般通过高温或者气相法将c-h键断裂，实现苯环的活化，但这会造成反应选择性低，苯酚会被进一步深度氧化成其他副产物，由此会造成苯酚的产率低且氧化剂消耗较大，对工业大批量生产不利。

2、大量催化剂表征实验表明随着杂多酸催化剂中钒元素的比例逐渐增大，误差也逐渐增大，苯的转化率并非与钒元素的比例成正比，因此需要通过反应时间、反应温度、催化剂加入量等考察确定其最佳反应条件从而找到合适浓度的催化剂。

3. 国内外研究现状（文献综述）

苯酚是重要的有机化工原料，广泛用于石油化工、农业及塑料工业。

是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物（如阿司匹林）的重要原料，也可用于消毒外科器械和排泄物的处理。

目前，工业上苯酚生产主要采用苯的烷基化得到异丙苯、异丙苯氧化得到过氧化异丙苯、过氧化异丙苯分解产生苯酚的方法。

4. 研究方案

搜索及查询苯合成苯酚的相关文献，研究催化羟基化反应的步骤和机理，了解苯羟基化的机理与催化剂构效关系、磷钼钒催化剂的氧化性能，通过对本课题的研究，我们综述了不同氧化剂、催化剂的优缺点，并根据苯羟基化的机理与催化剂构效关系，设计并构建多孔、憎水性的非均相催化剂，实现低温液相苯氧化制备苯酚。

5. 工作计划

1.第一学期第18-21周：查找关于苯直接氧化制备苯酚的相关文献及书籍，了解苯羟基化的机理与催化剂构效关系、磷钼钒催化剂的氧化性能、有机基团修饰的磷钼钒催化剂的制备、苯羟基化反应的研究进展并开始设计实验过程。

2.第二学期第1-3周：合成催化剂。

3.第4-6周：查找合成苯酚的主要方法和所使用的氧化剂，并对其合成方法和氧化剂进行梳理。