舒世立，王 琳，王建茹，劉曉玲，楊曉宇

?

CuO/硅藻土催化苯酚羥化制苯二酚的研究

舒世立，王 琳，王建茹，劉曉玲，楊曉宇

（唐山師范學(xué)院 化學(xué)系，河北 唐山 063000）

以浸漬法制備CuO/硅藻土催化劑，采用XRD、SEM、FTIR、氮?dú)馕矫摳降缺碚魇侄螌?duì)CuO/硅藻土進(jìn)行表征。以此催化劑催化苯酚雙氧水羥化反應(yīng)合成苯二酚，考察了反應(yīng)溫度、CuO/硅藻土催化劑用量、反應(yīng)物配比、反應(yīng)時(shí)間等因素的影響，確定了催化劑的再生方法。結(jié)果表明，在CuO/硅藻土為0.1 g，反應(yīng)溫度為70 ℃，反應(yīng)時(shí)間1 h，苯酚為2 g，苯酚雙氧水的物質(zhì)的量之比為1:1，水為溶劑的條件下，苯酚的轉(zhuǎn)化率為40%左右，鄰苯二酚的選擇性為20%，對(duì)苯二酚的選擇性為76%。

苯酚；CuO/硅藻土；雙氧水

苯二酚（主要指鄰苯二酚和對(duì)苯二酚）是重要的化工原料和中間體，主要用于農(nóng)藥、阻聚劑、香料、橡膠、染料等工業(yè)。隨著苯二酚需求量的增加，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)苯二酚的方法越來(lái)越多，主要有苯胺氧化法、對(duì)二異丙苯過(guò)氧化法、苯酚羥化法等，其中苯酚羥化法具有工藝簡(jiǎn)單、符合綠色化學(xué)發(fā)展方向等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的苯二酚合成工藝。苯酚直接羥化制苯二酚所用的氧化劑之一為雙氧水，而雙氧水為非羥基化試劑，需要利用催化劑的輔助才能與苯酚進(jìn)行羥化反應(yīng)，獲得高的苯酚轉(zhuǎn)化率。

非均相催化劑以其分離簡(jiǎn)單，回收方便等優(yōu)點(diǎn)得到研究者的廣泛關(guān)注。已工業(yè)化的苯酚直接羥化制苯二酚工藝所用非均相催化劑往往比較昂貴，長(zhǎng)期以來(lái)，科研人員一直致力于研制高效、低廉、環(huán)保的新型催化劑。

硅藻土作為一種多孔性硅質(zhì)沉積巖，主要由硅藻及其它微生物的硅質(zhì)遺骸組成，具有質(zhì)輕、多孔、吸附能力強(qiáng)、比表面積大、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，可以為化學(xué)反應(yīng)提供優(yōu)良的接觸空間，主要用于助濾劑、吸附劑和催化劑載體等。Jia等利用鹽酸溶液浸泡過(guò)的硅藻土進(jìn)行苯酚雙氧水羥化反應(yīng)，得到苯酚轉(zhuǎn)化率為54.19%，苯二酚選擇性為99.34%[1]。

銅及其氧化物作為活性組分催化苯酚雙氧水羥化反應(yīng)的研究較多[2-7]，但以CuO/硅藻土為催化劑進(jìn)行苯酚羥化反應(yīng)的較少。將銅負(fù)載于硅藻土上，以CuO/硅藻土為催化劑進(jìn)行苯酚羥化反應(yīng)。在苯酚羥化反應(yīng)時(shí)，活性中心氧化銅的催化性能與硅藻土的穩(wěn)定性結(jié)合起來(lái)，硅藻土的吸附性能使反應(yīng)液與活性中心接觸得更充分，催化劑展現(xiàn)出優(yōu)良的催化效果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 催化劑的制備

硅藻土的預(yù)處理：每10 g硅藻土中加入20 mL 5 mol?L-1的鹽酸，攪拌1 h，過(guò)濾，洗滌至中性，110 ℃干燥10 h，備用。

采用浸漬法制備CuO/硅藻土催化劑。稱取4.83 g的Cu(NO3)2·3H2O溶于100 mL去離子水，將5 g預(yù)處理后的硅藻土浸入硝酸銅溶液中，攪拌24 h，過(guò)濾，置于110 ℃干燥10 h，于500 ℃焙燒3 h，即得所需催化劑CuO/硅藻土。

1.2 催化劑的表征

樣品表面官能團(tuán)用Bruker FENSOR37傅立葉紅外光譜儀進(jìn)行表征；氮?dú)馕矫摳接肧SA-4300孔徑比表面積分析儀測(cè)定；表面形貌用Quanta-200掃描電子顯微鏡表征； XRD分析用Bruker D8 Discover的X射線衍射儀。

1.3 苯酚羥化反應(yīng)

苯酚羥化反應(yīng)在配有冷凝管和溫度計(jì)的三口瓶中進(jìn)行，通過(guò)帶有磁力攪拌的加熱套控制溫度和進(jìn)行攪拌。在100 mL三口圓底燒瓶中加入2 g苯酚，20 mL溶劑，一定量的催化劑，攪拌下加熱到指定溫度，待溫度穩(wěn)定后勻速滴加相應(yīng)量的30w%H2O2，反應(yīng)一定時(shí)間后取樣，過(guò)濾，采用高效液相色譜進(jìn)行分析。高效液相色譜儀采用C18柱，甲醇/水（體積比：40/60）作流動(dòng)相，流速為1.0 mL?min-1，紫外檢測(cè)器波長(zhǎng)270 nm，進(jìn)樣量為20 μL。外標(biāo)法定量得出反應(yīng)液中苯酚、鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的量，以反應(yīng)開始加入的苯酚量來(lái)計(jì)算苯酚轉(zhuǎn)化率和苯二酚的選擇性，其計(jì)算式如下：

以上各式中，phenol表示苯酚的轉(zhuǎn)化率，0表示苯酚初始物質(zhì)的量（mol），表示反應(yīng)后剩余苯酚物質(zhì)的量（mol）；CAT表示鄰苯二酚的選擇性，CAT表示反應(yīng)后鄰苯二酚的物質(zhì)的量（mol）；HQ表示對(duì)苯二酚的選擇性，HQ表示反應(yīng)后對(duì)苯二酚的物質(zhì)的量（mol）。

2 結(jié)果與討論

2.1 催化劑的表征

2.1.1 XRD

圖1為硅藻土、CuO/硅藻土的XRD譜圖。

圖1 樣品XRD圖

由圖可見，2在22o出現(xiàn)明顯的無(wú)定形SiO2衍射峰，為硅藻蛋白石特征衍射峰。浸漬后硅藻土顏色由純白變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明銅負(fù)載到了硅藻土上，但在CuO/硅藻土的XRD圖中并未發(fā)現(xiàn)CuO的衍射峰，說(shuō)明CuO負(fù)載量較少，沒有發(fā)生團(tuán)聚，均勻分散在硅藻土表面，沒有改變硅藻土的孔徑結(jié)構(gòu)[8]。

2.1.2 SEM

圖2為硅藻土和CuO/硅藻土的SEM圖。

從圖2可以看出，純硅藻土呈圓盤狀為圓篩藻，殼體直徑約為37 μm，具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，表面潔凈，雜質(zhì)附著較少。氧化銅主要負(fù)載于硅藻土表面，顆粒分布較均勻，粒徑約為800 nm，殼體的部分孔道被填充，孔隙結(jié)構(gòu)不明顯[9]。

圖2 硅藻土和CuO/硅藻土SEM

2.1.3 FTIR

圖3為樣品的FTIR譜圖。在487 cm-1處的峰為硅氧四面體中O-Si-O反對(duì)稱伸縮振動(dòng)，617 cm-1、793 cm-1處的峰為Si-O對(duì)稱伸縮振動(dòng)，1 090 cm-1處的吸收峰屬于Si-O反對(duì)稱伸縮振動(dòng)吸附峰[10]。在CuO/硅藻土的譜圖中1 400 cm-1處出現(xiàn)了Cu-O振動(dòng)峰，說(shuō)明氧化銅已經(jīng)負(fù)載到硅藻土上，但銅的負(fù)載量較少。

圖3 硅藻土和CuO/硅藻土FTIR譜圖

2.1.4 氮?dú)馕矫摳?/p>

N2吸附-脫附等溫線如圖4所示。由圖4可知，硅藻土和CuO/硅藻土的吸附-脫附等溫線均屬于具有微弱H3型回滯環(huán)的II型等溫線，表明硅藻土和CuO/硅藻土中含有少量介孔。在/0低于0.9的范圍內(nèi)，硅藻土和CuO/硅藻土的N2吸附隨著相對(duì)壓力的上升增加緩慢，且吸附、脫附曲線重合。當(dāng)/0高于0.9時(shí)，N2吸附量快速增加，表明硅藻土和CuO/硅藻土具有大孔結(jié)構(gòu)，且產(chǎn)出毛細(xì)管凝聚現(xiàn)象導(dǎo)致吸附、脫附曲線分離，但二者分離程度不同，表明氧化銅顆粒對(duì)硅藻土的孔徑造成了部分影響，但影響較小[11]。用BET法計(jì)算比表面積，可得負(fù)載前后硅藻土的比表面積分別為9.038 m2?g-1和6.667 m2?g-1，孔容為0.053 7 cm3?g-1和0.036 4 cm3?g-1，平均孔徑分別為11.38 nm和10.90 nm，可見硅藻土負(fù)載銅以后其比表面積、孔容有所下降，但其平均孔徑變化不明顯，說(shuō)明氧化銅顆粒沒有進(jìn)入硅藻土的孔道或者是進(jìn)入孔道的數(shù)量非常少，僅造成孔道的少部分阻塞，該結(jié)果與SEM結(jié)果一致。

圖4 N2吸附-脫附等溫線

2.2 CuO/硅藻土催化苯酚羥基化反應(yīng)

2.2.1 反應(yīng)溫度對(duì)苯酚羥基化反應(yīng)的影響

CuO/硅藻土催化苯酚制苯二酚，考察了反應(yīng)溫度對(duì)羥化反應(yīng)的影響。CuO/硅藻土0.1 g，反應(yīng)2 h，苯酚與雙氧水的物質(zhì)的量之比為1:1，水作溶劑，結(jié)果如圖5。

圖5 反應(yīng)溫度對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

由圖5可見，隨著反應(yīng)溫度的升高，苯酚轉(zhuǎn)化率增加，當(dāng)溫度升高到70 ℃以后，轉(zhuǎn)化率隨溫度的升高有所降低。一方面，反應(yīng)溫度較低時(shí)，催化劑的活化能力較低，不能有效活化雙氧水；當(dāng)溫度升高，催化劑的活化能力上升。另一方面，反應(yīng)溫度較低時(shí)，分子在催化劑表面和孔道內(nèi)的擴(kuò)散速度較慢，因此苯酚的轉(zhuǎn)化率也較低，隨溫度升高，分子擴(kuò)散速度上升，反應(yīng)速率上升。同時(shí)，部分被活化的雙氧水用于氧化苯二酚，因此苯酚的轉(zhuǎn)化率有所降低。此外，隨著反應(yīng)溫度的提高，雙氧水的無(wú)效分解加劇，也導(dǎo)致苯酚轉(zhuǎn)化率降低。隨著反應(yīng)溫度的升高，鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的選擇性變化不大，說(shuō)明苯二酚的選擇性受溫度影響較小，表明產(chǎn)物組成只受熱力學(xué)平衡控制，而不受擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)的控制[5]。因此，后續(xù)實(shí)驗(yàn)采用70 ℃作反應(yīng)溫度。

2.2.2 催化劑用量對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

圖6 催化劑用量對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

圖6為催化劑用量對(duì)苯酚羥化反應(yīng)性能的影響。由圖可知，在相同反應(yīng)溫度下，隨著CuO/硅藻土用量的增加，苯酚的轉(zhuǎn)化率逐漸增加，當(dāng)催化劑用量增加到0.2 g后，苯酚的轉(zhuǎn)化率開始下降。鄰苯二酚的選擇性在所選用催化劑用量范圍內(nèi)，基本不變；對(duì)苯二酚的選擇性隨著催化劑用量的增加，先增大后減小。該結(jié)果說(shuō)明當(dāng)催化劑用量較小時(shí)提供的有效活性位比較少，不足以活化雙氧水，苯酚的轉(zhuǎn)化率較低，隨著催化劑用量的增加，催化劑的活性位增多，雙氧水的活化率提高，有利于提高苯酚的轉(zhuǎn)化率[12]。隨著苯酚轉(zhuǎn)化率的提高，反應(yīng)體系中苯二酚的量增大，其被進(jìn)一步氧化的可能性也隨之增加，對(duì)苯二酚更容易被氧化，導(dǎo)致苯二酚的選擇性下降。催化劑用量過(guò)大，雙氧水直接分解的同時(shí)，也會(huì)生成更多的副產(chǎn)物，這些副產(chǎn)物中的焦油會(huì)覆蓋部分活性位，使催化劑部分失活，從而降低催化劑的催化活性，致使苯酚轉(zhuǎn)化率下降。催化劑用量超過(guò)一定值后，提供的活性位達(dá)到一定數(shù)量，沒有足夠的雙氧水與之反應(yīng)，造成活性位浪費(fèi)，因此，過(guò)多或過(guò)少的催化劑用量，都會(huì)降低苯酚的轉(zhuǎn)化率，其合適用量為0.1 g。

2.2.3 苯酚/雙氧水對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

通過(guò)改變雙氧水加入量來(lái)改變苯酚雙氧水的物質(zhì)的量之比，考察苯酚/雙氧水物質(zhì)的量之比對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖7所示。

圖7 n(苯酚)/n(雙氧水)對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

隨著雙氧水用量增加，苯酚的轉(zhuǎn)化率升高，鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的選擇性均有降低。這是因?yàn)殡p氧水的分解速度與其濃度成正比，在反應(yīng)過(guò)程中苯酚和溶劑的量是固定的，隨著雙氧水用量的增加，反應(yīng)體系中雙氧水的濃度也增加。反應(yīng)體系中雙氧水濃度越大，其分解速率越快，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也說(shuō)明了這一點(diǎn)，隨著雙氧水用量的增大，反應(yīng)體系中產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)液顏色也逐漸加深，在三口瓶底部可見褐色油狀液滴。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，苯酚/雙氧水物質(zhì)的量之比選擇1:1為好。

2.2.4 反應(yīng)時(shí)間對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

圖8 反應(yīng)時(shí)間對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

時(shí)間對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響如圖8所示。苯酚的轉(zhuǎn)化率在開始1 h之內(nèi)逐漸增加，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過(guò)1 h后苯酚的轉(zhuǎn)化率基本不變。說(shuō)明在反應(yīng)開始階段，反應(yīng)物量大、催化劑活性位較多，反應(yīng)速率很快。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，反應(yīng)物的量減少，部分產(chǎn)物或副產(chǎn)物覆蓋催化劑，導(dǎo)致催化劑活性位減少，因此反應(yīng)速率有所下降。而苯二酚的產(chǎn)量隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，部分活化后的氧化劑與苯二酚反應(yīng)，產(chǎn)生醌類或焦油[13]。這些從反應(yīng)液的顏色可以看出，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，反應(yīng)液的顏色逐漸加深，三口瓶底部產(chǎn)生褐色油狀物質(zhì)。反應(yīng)時(shí)間超過(guò)1 h后，盡管苯酚的轉(zhuǎn)化率不變，但雙氧水的消耗量仍在增加，說(shuō)明雙氧水主要用于氧化苯二酚。因此，本實(shí)驗(yàn)條件下，反應(yīng)時(shí)間控制在1 h為宜。

2.2.5 溶劑對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

在苯酚羥化反應(yīng)過(guò)程中，苯酚與雙氧水呈兩相存在，只有在反應(yīng)體系中加入適當(dāng)?shù)娜軇?，才能使苯酚與雙氧水互溶。研究者認(rèn)為在苯酚羥化過(guò)程中溶劑的作用主要是：提供苯酚和雙氧水充分接觸形成均相的場(chǎng)所，影響反應(yīng)物和產(chǎn)物在催化劑孔內(nèi)及孔外的擴(kuò)散，通過(guò)與活性中心及反應(yīng)過(guò)渡態(tài)的相互作用影響苯酚的轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物選擇性[14]。同時(shí)，溶劑還具有清洗催化劑表面的有機(jī)物和焦油，減少結(jié)焦，提高產(chǎn)物選擇性的作用。圖9為溶劑對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響，由圖可見，溶劑的性質(zhì)明顯影響苯酚羥化反應(yīng)的結(jié)果。水作溶劑時(shí)，苯酚的轉(zhuǎn)化率為36%，乙腈作溶劑時(shí)，苯酚的轉(zhuǎn)化率為23%左右。在水中鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的選擇性分別為23%和70%左右，乙腈中鄰苯二酚和對(duì)苯二酚的選擇性分別為24%和63%左右，在水中鄰苯二酚的選擇性略高。由文獻(xiàn)報(bào)道，可以認(rèn)為CuO/硅藻土催化苯酚羥化反應(yīng)為自由基機(jī)理，因?yàn)樗臉O性大于乙腈，自由基在極性溶劑中更加穩(wěn)定。水將苯酚與雙氧水形成互溶體系的同時(shí)有利于羥基自由基?OH的形成，從而促進(jìn)了苯酚雙氧水羥基化反應(yīng)的進(jìn)行。乙腈雖然也可以將苯酚與雙氧水形成互溶體系，但是有機(jī)溶劑不利于羥基自由基?OH的形成，阻礙了苯酚分子進(jìn)行氧化反應(yīng)。隨著溶劑極性的下降，鄰苯二酚的選擇性略有提高，說(shuō)明溶劑的極性還會(huì)影響產(chǎn)物的分布[15]。

圖9 溶劑種類對(duì)苯酚羥化反應(yīng)的影響

2.2.6 催化劑的回收利用

表1 Cu/硅藻土催化劑的回收再利用

表1為CuO/硅藻土催化劑回收再利用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從表1可以看出，使用過(guò)一次的催化劑，僅僅經(jīng)過(guò)水洗、乙醇清洗后，基本上沒有活性。經(jīng)過(guò)清洗，100 ℃干燥后再于500 ℃焙燒2 h，其催化活性和選擇性則可以恢復(fù)到90%以上。說(shuō)明催化劑失活原因可能與苯二酚氧化產(chǎn)生的焦油類有關(guān)[16]。這些物質(zhì)進(jìn)入到催化劑孔道內(nèi)或粘附在催化劑的表面，水或乙醇很難將其洗掉，造成催化劑失活。經(jīng)過(guò)高溫空氣氣氛焙燒，焦油類物質(zhì)被燒掉，催化劑活性位得以釋放。經(jīng)過(guò)三次再生后催化劑的活性和選擇性下降30%。

3 結(jié)論

采用浸漬法制備CuO/硅藻土催化劑，水為溶劑，催化苯酚雙氧水羥化合成鄰苯二酚和對(duì)苯二酚。當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件為：2 g苯酚，苯酚雙氧水的物質(zhì)的量之比為1:1，20 mL水，0.1 gCuO/硅藻土，反應(yīng)溫度70 ℃，反應(yīng)1 h，苯酚的轉(zhuǎn)化率可達(dá)40%左右，鄰苯二酚的選擇性為20%，對(duì)苯二酚的選擇性為76%。催化劑經(jīng)過(guò)洗滌、焙燒處理后可將活性位充分釋放，恢復(fù)其催化活性。

[1] Jia Yuxin, Han Wei, Xiong Guoxing, et al. Diatomite as high performance and environmental friendly catalysts for phenol hydroxylation with H2O2[J]. Sci Techol Adv Mater, 2007, 8(1-2): 106-109.

[2] Shi Fengwei, Zheng Jinlong, Xu Kai, et al. Synthesis of binary Cu-Pd-alginates dry bead and its high catalytic activity for hydroxylation of phenol[J]. Catal Commun, 2012, 28: 23-26.

[3] Shi Fengwei, Chen Yaguang, Sun Linpin, et al. Hydroxylation of phenol catalyzed by different forms of Cu-alginate with hydrogen peroxide as an oxidant[J]. Catal Commun, 2012, 25: 102-105.

[4] 劉慧慧,蔣天龍,王艷芹.CuO/Al-SBA-15催化劑的合成及其對(duì)苯酚羥基化反應(yīng)的催化性能[J].應(yīng)用化學(xué),2014,31(3):274-278.

[5] 胡昌建,伏再輝,宋小平,等.Cu-HMS的合成和催化苯酚羥基化反應(yīng)研究[J].工業(yè)催化,2004,12(11):45-49.

[6] Qi Xingyi, Zhang Lili, Xie Wenhua, et al. Synthesis of copper-substituted aluminaophosphate molecular sieves (CuAPO-11) and their catalytic behavior for phenol hydroxylation[J]. Appl Catal A, 2004, 276(1-2): 89-94.

[7] Zhu Kaizheng, Liu Chibiao, Ye Xingkai, et al. Catalysis of hydrotalcite-like compounds in liquid phase oxidation: (I) phenol hydroxylation[J]. Appl Catal, A, 1998, 168(2): 365-372.

[8] 施周,袁明洋,楊秀貞,等.磁性殼聚糖改性硅藻土吸附去除水中的鉛離子[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2017,11(2):787- 792.

[9]袁巍巍.硅藻土基多孔礦物復(fù)合材料制備及其對(duì)有機(jī)污染物的吸附/催化性研究[D].廣州:中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所,2016:37-38.

[10]劉川川.Cu摻雜TiO2/硅藻土復(fù)合光催化材料的制備及性能研究[D].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2013:58-60.

[11] Tang Jianting, Xin Hongchuan, Su Weiguang, et al. Synthesis of hierarchical copper-containing silicas under near neutral conditions and their catalytic properties in phenol hydroxylation[J]. Chin J Catal, 2010, 31(4): 386-393.

[12] 高肖漢,呂雪川,陳平,等.Cu/FSM-16催化苯酚與雙氧水反應(yīng)合成苯二酚[J].石油學(xué)報(bào)(石油加工),2012, 28(1):133-136.

[13] Jian Lijun, Chen Chao, Lan Fan, et al. Catalytic activity of unsaturated coordinated Cu-MOF to the hydroxylation of phenol[J]. Solid State Sci, 2011, 13(5): 1127-1131.

[14] Lou Lanlan, Liu Shuangxi. CuO-containing MCM-48 as catalysts for phenol hydroxylation[J]. Catal Commun, 2005, 6(12): 762-765.

[15] 石勇,曹貴平,張明華,等.鈦硅分子篩催化劑條件下苯酚羥化制苯二酚的過(guò)程[J].上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,34(4):59-64.

[16] Sun Jianmin, Meng Xiangju, Shi Yanhui, et al. A novel catalyst of Cu-Bi-V-O complex in phenol hydroxyl- ation with hydrogen peroxide[J]. J Catal, 2000, 193(2): 199-206.

Catalytic Performance of CuO/Diatomite for Phenol Hydroxylation

SHU Shi-li, WANG Lin, WANG Jian-ru, LIU Xiao-ling, YANG Xiao-yu

(Department of Chemistry, Tangshan Normal University, Tangshan 063000, China)

The CuO/diatomite catalysts were prepared by impregnation method and characterized by XRD, SEM, FTIR, and N2adsorption-desorption. The reaction temperature, the dosage of Cu/diatomite catalyst, reaction time and the ratio of phenol to hydrogen peroxide were investigated to study their effects on the phenol hydroxylation. The performance for repeated use of the catalysts on the catalytic behavior was studied. The results indicated that the conversion of phenol, selectivity of catechol and selectivity of hydroquinone reached 40%, 20% and 76% when the catalytic dosage was 0.1 g, the reaction temperature was 70oC, reaction time was 1 h, the mass of phenol was 2 g, the molar ration of phenol/H2O2was 1:1 and water was a solvent.

phenol; Cu/diatomite; hydrogen peroxide

O0643

A

1009-9115(2018)06-0019-06

10.3969/j.issn.1009-9115.2018.06.004

唐山師范學(xué)院博士基金項(xiàng)目（11A06），唐山師范學(xué)院教育教學(xué)改革項(xiàng)目（2015001004），唐山師范學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目

2017-11-01

2018-06-09

舒世立（1979-），女，滿族，河北唐山人，博士，講師，研究方向?yàn)槲健?/p>

（責(zé)任編輯、校對(duì)：琚行松）