● 摘要
叔丁醇是一种重要的精细化工产品，可利用哈康法 (丙烯/异丁烷共氧化法) 高效生产。该方法包括两个步骤，首先是异丁烷发生非催化自氧化反应，生成叔丁醇和叔丁基过氧化氢，再向反应容器中加入过量的丙烯，在钼基催化剂作用下发生反应，最终所得产品为环氧丙烷和叔丁醇的混合物。因此，本论文合成一种微孔氧化锰催化剂，使叔丁基过氧化氢在其上发生催化歧化分解反应，直接生成叔丁醇和氧气，从而避免丙烯的加入，在根本上改变哈康法的工艺路线，简化叔丁醇制备过程。
本论文依据第四周期过渡金属元素的氧化还原性质，设计并合成了含有不同金属阳离子的锰氧化物M-OMS-1 (M = Mg，Co，Ni和Cu)。选用的合成方法包括氧化还原—离子交换—水热处理三个步骤，最终得到粉末状固体。通过对样品进行XRD分析，表明成功合成了具有较高物相纯度和结晶度的M-OMS-1，同时M-OMS-1作为催化剂在反应前后结构稳定，可多次重复使用而催化活性略有降低。利用ICP-AES对M-OMS-1中各种金属的含量进行了定量分析，结果表明M-OMS-1确实含有相应的金属阳离子。
在自制间歇式玻璃反应装置上，以乙腈为反应介质，M-OMS-1为催化剂，构成叔丁基过氧化氢多相催化歧化分解反应体系。利用气相色谱法，对叔丁基过氧化氢转化率及分解产物进行定性和定量分析。在选定的实验条件下 (不同反应温度，反应时间和催化剂用量)，气相色谱分析发现叔丁基过氧化氢均有较高的转化率，产物叔丁醇的选择性均为100%，无其他副产物 (如二叔丁基过氧化物，丙酮和甲醇等) 生成。
由原位跟踪M-OMS-1催化叔丁基过氧化氢发生歧化分解反应所得到的氧气体积，按照一级或二级反应特征拟合动力学曲线，从而确定了该反应的动力学参数，如叔丁基过氧化氢的浓度项反应级数，M-OMS-1的形式浓度项反应级数，反应表观速率常数和活化能等，并提出了与反应速率方程相一致的反应机理。
总之，本论文对M-OMS-1的合成、表征及其催化叔丁基过氧化氢发生歧化分解反应的性能和动力学进行了详尽的考察，得到了一些有参考价值的研究成果，为叔丁醇的工业制备提供了一定的理论依据和实验基础。
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