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苯酚是一种重要的有机化工中间体。目前生产苯酚的主要方法是异丙苯法,但是这种合成路线的发展受到联产物丙酮的限制。近年来,苯直接氧化制苯酚(BTOP)的方法引起了研究人员的关注,它具有生产成本小、流程简单、对环境污染小等优势。其中以N2O作为氧化剂,Fe-ZSM-5为催化剂的BTOP方法被认为是最具有应用前景的工艺过程,在该过程中苯酚选择性可达100%。在苯制苯酚反应中,由于反应物苯和生成物苯酚在沸石微孔孔道中的扩散受限,导致出现积碳现象,最终造成催化剂失活。本文主要通过在合成沸石分子筛的过程中加入硅烷偶联剂,合成出同时具有微孔、介孔的多级孔Fe-ZSM-5催化剂,由于介孔的引入,分子在沸石孔L道内的扩散距离缩短,缓解了积碳对沸石活性的影响,提高了催化剂的活性和稳定性。经氨水蒸气处理后,Fe-ZSM-5分子筛的催化性能进一步提高。主要研究内容有如下两点：1)在课题组前期合成多级孔ZSM-5工作的基础上,采用水热合成法,以九水合硝酸铁为铁源,加入硅烷偶联剂GPTMS成功合成出多级孔结构Fe-ZSM-5沸石分子筛,经水蒸气处理活化后制成催化剂,考察了其在苯制苯酚反应中的催化性能。分别利用XRD、SEM、TEM、N2吸脱附、UV-vis及NH3-TPD等方法对合成的多级孔结构Fe-ZSM-5进行了表征。结果表明,在硅烷偶联剂GPTMS作用下,多级孔结构的Fe-ZSM-5沸石中引入了介孔,提高了沸石的传质性能。在N2O氧化苯制苯酚(BTOP)这个受强传质限制的反应中,多级孔结构Fe-ZSM-5表现出更高的活性和稳定性。此外还考察硅铝比和含铁量对催化氧化苯制苯酚的影响,硅铝比越低,分子筛表现出的催化活性越高,在一定的范围内增加铁含量有利于提高催化性能。2)将合成的多级孔结构Fe-ZSM-5进行不同浓度氨水蒸气处理,通过XRD、 SEM、N2吸脱附表征看出,与中性水蒸气处理的分子筛相比,氨水蒸气对骨架结构和孔结构影响很小,NH3-TPD和UV-vis表征显示氨水蒸气处理的分子筛保留了更多的中强酸酸中心和活性非骨架铁,在催化N20氧化苯制苯酚反应中表现出更高的催化活性。