羟基磷灰石包覆γ-Fe2O3 担载氧化钼: 一种新型磁性可回收的烯烃环氧化多相催化剂

doi:10.1016/S1872-2067(10)60226-4

催化学报 ›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (7): 1166-1172.DOI: 10.1016/S1872-2067(10)60226-4

羟基磷灰石包覆γ-Fe₂O₃ 担载氧化钼: 一种新型磁性可回收的烯烃环氧化多相催化剂

袁程远1,2, 张妍1, 陈静1,*

1中国科学院兰州化学物理研究所羰基合成和选择氧化国家重点实验室, 甘肃兰州 730000; 2中国科学院研究生院, 北京 1000049

收稿日期:2011-02-21 修回日期:2011-03-18 出版日期:2011-07-18 发布日期:2014-11-28

A Novel Magnetically Recyclable Catalyst: Molybdenum Oxide Supported on Hydroxyapatite-encapsulated γ-Fe2O3 for Olefin Epoxidation

YUAN Chengyuan1,2, ZHANG Yan1, CHEN Jing1,*

1State Key Laboratory for Oxo Synthesis and Selective Oxidation, Lanzhou Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, Gansu, China; 2Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China

Received:2011-02-21 Revised:2011-03-18 Online:2011-07-18 Published:2014-11-28

摘要/Abstract

摘要： 制备了羟基磷灰石 (HAP) 包覆纳米γ-Fe₂O₃ 颗粒复合材料 (HAP-γ-Fe₂O₃), 并进一步采用浸渍法担载氧化钼 (MoO_x/HAP-γ-Fe₂O₃). 高分辨透射电镜结果表明, γ-Fe₂O₃ 纳米颗粒被包覆于 HAP 当中, 平均粒径为 1~3 nm. 所制备催化剂对以叔丁基过氧化氢为氧化剂的烯烃环氧化反应显示了良好的催化活性. 此外, 催化剂的可磁力分离特性为反应后催化剂的分离回收提供了一种方便、快捷的途径. 催化剂可重复使用至少 5 次以上而没有显著的活性下降.

关键词: 羟基磷灰石, 环氧化, 叔丁基过氧化氢, 负载型钼基催化剂, 磁力分离

Abstract: Hydroxyapatite-encapsulated magnetic γ-Fe₂O₃ (HAP-γ-Fe₂O₃) was synthesized and used as catalyst support. Molybdenum oxide nanoparticles were supported on HAP-γ-Fe₂O₃ by incipient wetness impregnation (MoO_x/HAP-γ-Fe₂O₃). High-resolution transmission electron microscopy characterization demonstrated the formation of γ-Fe₂O₃ nanocrystallites with a mean diameter of 1–3 nm within the HAP matrix. The molybdenum oxide dispersed on the surface of HAP-γ-Fe₂O₃ showed good catalytic activities for the epoxidation of various olefins with tert-butyl hydroperoxide as oxidant. The magnetism of MoO_x/HAP-γ-Fe₂O₃ provided a convenient route for the separation of the catalyst from the reaction mixture by a magnet. The catalyst was recycled at least five times without appreciable loss of catalytic activity.

Key words: hydroxyapatite, epoxidation, tert-butyl hydroperoxide, supported molybdenum catalyst, magnetic separation

袁程远, 张妍, 陈静. 羟基磷灰石包覆γ-Fe₂O₃ 担载氧化钼: 一种新型磁性可回收的烯烃环氧化多相催化剂[J]. 催化学报, 2011, 32(7): 1166-1172.

YUAN Cheng-Yuan, ZHANG Yan, CHEN Jing. A Novel Magnetically Recyclable Catalyst: Molybdenum Oxide Supported on Hydroxyapatite-encapsulated γ-Fe2O3 for Olefin Epoxidation[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2011, 32(7): 1166-1172.

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羟基磷灰石包覆γ-Fe₂O₃ 担载氧化钼: 一种新型磁性可回收的烯烃环氧化多相催化剂

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