环己酮肟作为一种非常重要中间化工体,被主要应用于己内酰胺的制备。己内酰胺是一种重要的基础化工原料,可以通过聚合和近一步加工能制备丰富的日常生活用品原料,如塑料、涂料、医药用品、人造革等。目前己内酰胺生产工艺较为成熟,却仍然具有许多缺点,如污染大、原料利用率低、严重腐蚀仪器设备等。其中硝基环己烷路线因为其温和的反应条件且无副产硫铵而备受关注。目前加氢硝基环己烷的工艺,以及重排环己酮肟的工艺均较为成熟,但是一步加氢硝基环己烷得到己内酰胺的研究目前还有很大进步空间,其中溶剂对加氢和重排的影响较大,研究表明碱性环境更利于加氢生成环己酮肟,而中性和弱酸性环境更有利于重排反应。因此本课题应用金属钯为负载型催化剂活性组分,研究既适于加氢生成环己酮肟又利于重排反应溶剂体系下的硝基环己烷加氢过程,为硝基环己烷一步加氢到己内酰胺奠定基础。本文建立了硝化装置,合成了反应原料硝基环己烷,其中原料的纯度大于93%。通过气相色谱和气质分析,证实了加氢反应主要有环己酮肟、环己胺、环己酮和环己基羟胺等产物,并以临、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)为内标确立了最佳分析条件。本文研究了苯甲腈、乙腈、DMF、二甲基亚砜和氯苯等溶剂体系下到硝基环己烷的加氢反应,发现以二甲基亚砜为溶剂能较好的加氢硝基环己烷。探究了碳材料和分子筛作为载体,钯为活性组分应用于该溶剂体系的加氢反应;其中碳纳米管能使本反应得到更好的结果。本文对碳纳米管分别进行了水蒸气处理、碱处理和硝酸处理,其中硝酸处理的载体具有较好的催化活性。我们利用二甲基亚砜为溶剂,5%Pd/CNT为催化剂,催化硝基环己烷加氢,通过改变工艺条件发现,在130℃、0.9MPa的条件下反应6h,硝基环己烷的转化率为98.76%,环己酮肟的收率为35.07%。为了提高环己酮肟的选择性,本文对5%Pd/CNT引入碱金属,发现钠的添加能较好的抑制硝基环己烷的过度加氢。通过对钠的含量的改变以及对反应条件的优化发现130℃、0.5MPa下反应6小时,能将环己酮肟的收率从35.07%提高到62.30%。本文对催化剂进行了BET、XRD、TEM等表征,发现钠的添加能使得活性金属分散更好从而使得硝基环己烷更易被加氢;而BET则显示钠的添加使得催化剂具有更小的比表面积及孔容。另外,本文设计了一系列的实验,验证了加氢反应的中间产物环己基羟胺的变化规律,探讨了硝基环己烷加氢过程的反应机理,对硝基环己烷的加氢有了更深入的认知。