本公开涉及一种环烷烃的氧化方法,该方法包括：在催化剂存在下,使环烷烃和氧化剂接触进行氧化反应,催化剂含有改性氮碳材料；改性氮碳材料通过包括如下步骤的方法制备得到：在惰性气氛中,使氮碳材料前驱体在密闭容器内于400～800℃下焙烧1～12小时,得到氮碳材料；将氮碳材料和有机胺溶液混合后进行水热处理,取出回收固体。本发明的方法可以在温和条件下实现环烷烃的氧化,原料的转化率和目标产物的选择性高。

本发明公开了一种Cu(II)/硝酸二元催化体系催化O-(2)氧化环己烯一步合成己二酸的方法,它将硝酸和Cu(II)盐分散于环己烯中,密封反应体系,搅拌升温至反应温度后,通入氧化剂O-(2)至反应压力下进行搅拌反应,生成己二酸产物。本发明提供了一种高效、可行、绿色的环己烯催化氧化一步合成己二酸的方法,本发明的合成方法具有目标产物己二酸收率高、反应路线较短、反应温度低、环境污染影响小等优势,本发明采用的催化剂Cu(II)/硝酸二元催化体系廉价易得,可以大幅降低工业生产成本。

本发明公开了一种高效安全的己二酸合成方法,包括如下步骤：将含催化剂的原料经微通道反应器中实现充分混合；混合后物料进入降膜反应器中,通过加热到反应温度,经导流后形成液膜,膜内实现己二酸合成,生成的气体由膜表面及时溢出后经气相管路进入尾气后处理装置。采用微通道反应器在较低温度下实现原料的充分混合,混合过程为液液混合(无气体产生),混合效果大幅优于釜式及管式,利于后续合成反应,在降膜反应器内完成己二酸合成反应,反应过程中无返混,液膜比表面积大,反应生成的气体及时从膜表面溢出,利于反应正向进行,反应收率及选择性高,实现己二酸连续化生产,停留时间短,反应持液量低,混合效果好,安全系数大幅提高。

本发明涉及一种催化反应,具体涉及一种催化氧化装置和方法,所述催化氧化装置,包括依次连通的存储单元、预混单元、微通道反应单元、气液分离单元、固液分离单元和产物纯化单元；所述产物纯化单元还通过循环管道连接至所述预混单元。本发明使用氧气进行氧化、气液相在微通道反应单元进行催化反应的方法将烷烃与氧气充分混合,催化生成氧化产物,不需要硝酸作为氧化剂,大大降低了生产成本,有效地避免了环境污染问题；利用微通道反应器的高效传质特点,极大提高反应效率；产物分离后将反应余液液体及催化剂分散液进行共循环,实现了原料与催化剂等的充分利用。

本发明提供一种杂多酸催化剂及其制备方法以及在环己烷氧化制己二酸中的应用,所述杂多酸催化剂的结构如下：Q-(a)H-(b)XM-(c)D-(d)O-(e),其中M是中心金属原子,选自钼、钨或钒；D是掺杂金属原子,选自钴、铜、铁、镍、锰、钼、钒、铌、钽或铈；Q是季铵盐阳离子部分,用[R-(1)R-(2)R-(3)R-(4)N～(+)]表示,其中R-(1)、R-(2)、R-(3)、R-(4)是H-、直链或支链的烷基、环烷基或苄基；X是杂原子,选自硼、硅、锗、磷或砷；1≤a≤7,0≤b≤5,6≤c≤12,1≤d≤6,e＝39或40；本发明利用杂多酸催化剂提高了环己烷单程转化率、降低了环己烷循环量,能够降低硝酸消耗、减少三废、取消了纯碱消耗、降低能耗、简化工艺过程,提高己二酸收率。

一种己二酸的制备方法,在可见光的照射下,光敏剂催化,在空气、氧气或双氧水的氧化环境下环己酮合成己二酸,该反应条件温和,反应效率高,成本低廉；此外,该反应可通过连续流动反应器,扩大反应物用量,提高反应效率,缩短反应时间,为进一步工业化生产奠定基础。

本发明涉及一种制备纳米材料的方法,该方法包括：将硝酸铋、钒酸铵和酸溶液混合,得到第一混合物,在耐热密闭反应器中,使第一混合物与第一碱溶液在150-250℃下反应10-120小时,去除溶剂,得到第一固体；将第一导电物和第二导电物分别与直流电源的正极和负极连接后置于电解液中,在2-50V的电压下电解1-15天,得到碳点溶液；其中,第一导电物为石墨棒,电解液含有第一无机酸；将碳点溶液、镍盐、第二碱溶液和第一固体混合,得到第二混合物；将第二混合物进行冷冻干燥处理后,再进行真空干燥。本发明的方法可以制备得到具有良好的催化性能的纳米材料,将其用于环烷烃的催化氧化过程,环烷烃的转化率和目的产物的转化率高。

本发明公开一种铋基负载型多功能固体催化剂,所述催化剂以H-β分子筛为载体,Bi-2O-3为活性组分,Bi的负载量为0.5～20 wt%,H-β分子筛的硅铝摩尔比为25～80。本发明制备的铋基负载型固体催化剂可以实现在水热条件下高转化率,高选择性地将纤维素直接转化为乙醇酸,其催化性能显著,且制备方法简单,易重复。