介孔分子筛中多种功能基团的构建及环己烷氧化反应活性

稀土是我国的优势资源，但目前存在资源利用效率低下，高附加值产品较少，镧铈高丰度稀土大量积压等问题，大力发展镧、铈等稀土催化材料是促进稀土资源高质、高效利用的关键。介孔材料的出现给设计和制备稀土催化材料提供了很好的机遇。文献报道和我们以前的研究工作表明，稀土掺杂介孔分子筛在烷烃氧化和烯烃氧化等方面具有较好的催化活性。另一方面，由于反应产物- - 环己醇和环己酮是生产尼龙的重要中间体，环己烷氧化反应是一个非常重要的烷烃氧化反应。基于以上两方面的考虑，本项目以分子氧催化氧化环己烷反应为应用背景，充分发挥稀土和过渡金属对分子筛氧化/还原性能的调控作用，以及有机基团对介孔分子筛表面亲/疏水性和孔道大小的调变作用，创制具有高活性的稀土介孔分子筛，丰富稀土介孔催化材料的制备方法。同时，通过研究稀土与其他杂原子之间的协同效应，以及稀土对活性中心的影响机制，阐明该体系中稀土催化作用的机理。

稀土是我国的优势资源，但目前存在资源利用效率低下，高附加值产品较少，镧铈高丰度稀土大量积压等问题，大力发展镧、铈等稀土催化材料是促进稀土资源高质、高效利用的关键。介孔材料的出现给设计和制备稀土催化材料提供了很好的机遇。本项目从多种功能基团介孔催化材料的设计与制备入手，通过稀土与其它金属或者有机官能团等协同作用，创制具有氧气催化氧化环己烷高活性的表面有机官能团修饰的Ce改性MCM-48介孔分子筛、稀土掺杂的MIL-101(Cr)金属有机骨架介孔材料和稀土复合氧化物介孔催化剂等，丰富了稀土介孔催化材料的制备方法，建立了稀土作为主活性组分的催化反应体系，拓展了稀土介孔催化材料的应用。同时，通过研究稀土与其它官能团之间的协同效应，以及稀土对活性中心的影响机制，完善了稀土催化的作用机制。. 另外，将多种功能基团介孔催化材料的制备技术进行了拓展和完善，基于反应机理，制备出了对丙烯环氧化和生物酶固载化等过程具有高性能的多功能基团集成的介孔催化材料，包括表面嫁接有机基团的Ti-SBA-15介孔分子筛、稀土元素掺杂MCF介孔分子筛、表面嫁接醛基或环氧基的MCFs介孔分子筛、顺磁性Fe3O4纳米颗粒和表面功能化MCF介孔分子筛有机复合的催化材料。通过这些研究，进一步发展了多种功能基团介孔催化材料的可控制备技术，同时推动了有关催化反应过程的技术进步。. 发表SCI收录论文8篇，申请中国发明专利3项，获得中国发明专利授权3项。