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苯酚羟基化制备苯二酚是重要的工业反应,其中Cu基水滑石催化剂是应用于苯酚羟基化效果较好的一类催化剂;然而,在其反应过程中,往往出现Cu活性位分散度低并难于控制等问题,从而造成苯酚的转化率低。本论文以多种方法制备得到形貌、粒径、结构可控的Cu基水滑石催化剂,揭示了Cu活性位的分散结构(分散度、几何分布)和催化剂比表面积对苯酚羟基化催化活性的影响,优化了催化剂的结构、性能及制备工艺。基于此,利用水滑石主体层板可剥离的性质,通过剥层Cu基水滑石与多孔SiO2的包覆,制备得到高分散度、高比表面积的SiO2@Cu基水滑石薄片催化剂;揭示了表面暴露Cu的分散度和比表面积对苯酚羟基化催化活性的影响。通过本研究,为制备高反应活性和稳定性的苯酚羟基化Cu基催化剂开创了新的思路,并且其具有一定的潜在应用价值。论文的主要研究内容如下:(1)分别通过尿素法、双滴法和成核/晶化隔离法制备,调控合成与晶化条件,得到系列形貌、粒径、结构可控的铜镁铝水滑石催化剂。通过进行系列催化剂的苯酚羟基化反应评价,表明在反应条件为苯酚/双氧水(摩尔比)=2:1时,c-LDH-80样品具有最好的催化性能,苯酚转化率达到35.88%。基于SEM、TEM表征结果表明,c-LDH-80的水滑石展现出最小的粒径及窄的粒径分布。通过BET和XPS表征发现,催化剂c-LDH-80具有大的比表面积和高的表面Cu活性位分散度,这都有利于苯酚羟基化反应活性的提高。(2)基于金属离子在水滑石层板中高度分散及水滑石主体层板可剥离性质,将通过尿素法制备的铜镁铝水滑石剥层,并包覆多孔二氧化硅,制备得到CuMgAl-LDH@mSiO2催化剂。基于SEM、TEM、AFM等表征,表明CuMgAl-LDH@mSiO2催化剂具有高分散、极薄的纳米片结构(平均厚度:3.89nm)。进一步进行催化评价,在反应条件为苯酚/双氧水(摩尔比)=2:1时,CuMgAl-LDH@mSiO2的苯酚转化率高达45.56%,苯二酚选择性高达97.26%。究其突出的催化效果,通过XPS和BET表征,发现CuMgAl-LDH@mSiO2催化剂(负载量0.93%wt)的表面铜原子数百分比为0.61%,比表面积高达244.3m2/g,极大提高了表面Cu活性位分散度与暴露率,从而增强其苯酚羟基化催化性能。