一种制备苯甲醛的方法
成果类型:: 实用新型专利
发布时间: 2022-07-02 15:19:01
本发明公开了一种制备苯甲醛的方法,属于化学技术领域。所述方法是以FeOOH/CdS作为催化剂,在光照条件下,将苯甲醇氧化为苯甲醛。本发明将FeOOH/CdS光催化剂,采用简便的方法,低廉的成本,能有效利用太阳光将苯甲醇氧化为苯甲醛,同时具有较高的转化率和选择性,转化率能达74.1%。
本发明将FeOOH/CdS光催化剂,采用简便的方法,低廉的成本,能有效利用太阳光将苯甲醇氧化为苯甲醛,同时具有较高的转化率和选择性。
本发明提供了一种制备苯甲醛的方法,所述方法是以FeOOH/CdS作为催化剂,在光照条件下,将苯甲醇氧化为苯甲醛;反应方程式为:
其中,R1、R2、R3为-H、-Cl、-Br、-CH3和-OCH3中的一种或多种。
在本发明的一种实施方式中,R2、R3为-H时,R1为-H、-Cl、-Br、-CH3或-OCH3。
在本发明的一种实施方式中,R1、R3为-H时,R2为-H或-CH3。
在本发明的一种实施方式中,R1、R2为-H时,R3为-H或-CH3。
在本发明的一种实施方式中,光的波长范围为200-1300nm。
在本发明的一种实施方式中,能提供相应波长光的均可以作为光源,可以是太阳光,也可以是人造光源,比如氙灯、紫外灯、LED灯、激光等。对光的强度没有特殊要求,光强度大的,反应速度快些。
在本发明的一种实施方式中,采用原位合成法制备FeOOH/CdS光催化剂。
在本发明的一种实施方式中,FeOOH/CdS光催化剂中CdS和FeOOH的质量比为0.2-0.8。
在本发明的一种实施方式中,所述FeOOH/CdS光催化剂的制备方法是:将CdS加入到反应容器中,然后加入FeCl3·6H2O和NH4HCO3,反应生成FeOOH/CdS光催化剂。
苯甲醛是工业生产中最重要的芳香醛之一,被广泛用于医药、香料、农药、染料等行业的制造过程中,是一种重要的精细化工中间体。传统工艺主要是通过甲苯氧化或苄基氯水解合成苯甲醛,过程中不仅使用危险或腐蚀性试剂,例如铬酸盐,高锰酸盐,次氯酸盐和Br2,还会释放出大量有毒副产物,对环境造成重大污染。因此,光催化氧化苯甲醇这一绿色,环保的方法合成苯甲醛引起了大家的关注。
近年来,光催化由于其可利用清洁无污染的太阳光代替化石能源成为研究热点。在光催化体系中,催化剂在光照下生成的电子和空穴由于其具有氧化还原能力,被广泛应用到一些有机物转化反应中。因此光催化氧化苯甲醇为苯甲醛不仅可以利用太阳光这一廉价清洁能源,还可以避免一些污染环境的强氧化剂的使用,是解决工业生产中环境污染问题的有效方法之一。
江南大学(Jiangnan University),坐落于无锡市,是中华人民共和国教育部直属高校,国家“双一流”建设高校, “211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校,入选国家“111计划”、卓越农林人才教育培养计划、卓越工程师教育培养计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目,是高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员、“一带一路”高校食品教育科技联盟成员、中国政府奖学金来华留学生接收院校、国家大学生文化素质教育基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地。
(1)本发明采用简便的原位合成法生成了FeOOH/CdS复合光催化剂,操作简单且利用了价格低廉储量丰富的过渡金属铁,避免了贵金属的使用与能源的消耗。
(2)此合成方法使FeOOH纳米粒子均匀的分散在CdS纳米棒上,FeOOH与CdS之间形成异质结,不仅大大拓宽了单纯CdS的吸光范围,而且促进了光生电子与空穴的分离与转移,可用于光催化污染物降解或转化有机物等多方面。以氧化苯甲醇为例,可使苯甲醇氧化为苯甲醛,具有较高的选择性与转化率,转化率能达74.1%。
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