正己醛作为有机中间体,是合成香料等有机物的重要原料,目前合成正己醛的方法中,正己醇的催化氧化法因高效且操作简便而受到广泛关注。本文以ZSM-5为载体,采用等体积浸渍法制备负载金属氧化物的催化剂,将其用于正己醇催化氧化合成正己醛的反应当中,考察改性后催化剂催化性能的变化,并通过XRD、BET、SEM、FT-IR、 TG、NH3-TPD等表征手段分析催化剂的微观结构和理化特性,对催化性能的变化予以解释。文章主要研究内容如下：ZSM-5分子筛因具有独特的孔结构和活性中心表现出一定的催化活性。在其上负载例如Cr、Al、Bi、Mg等金属的氧化物都会提升催化剂的活性。这是因为负载的金属氧化物会增强催化剂的表面酸性,提高活性中心数目,利于反应的进行,当负载Cr₂O₃时效果最佳。Cr₂O₃的负载量和焙烧温度的不同都会影响Cr₂O₃/ZSM-5的催化性能。适宜的负载量和焙烧温度可以保持催化剂原本较大的比表面积,孔容和孔径,增强催化剂表面的酸性,提升活性中心数目,并使Cr₂O₃高度分散在ZSM-5的表面和孔道中,为正己醇分子和氧分子的吸附提供丰富的通道,促使反应的进行,表现出更好的催化活性。负载量过少,催化效果不明显,负载量过多会导致过多的Cr₂O₃聚集成团堵塞催化剂孔道阻碍物质之间的交换。焙烧温度过低不能达到焙烧效果,过高则会使金属氧化物烧结而降低催化活性。当负载量为5%,焙烧温度为500℃时Cr₂O₃/ZSM-5催化效果最好。向Cr₂O₃/ZSM-5上负载Bi₂O₃,制备双组分金属氧化物负载的催化剂’,可以有效提高催化活性。这是因为Bi₂O₃的负载可以提升Cr₂O₃在ZSM-5上的分散程度,并且为催化剂提供必要的活性中心,使反应物更好的与活性位点结合,促进反应的进行,表现出更好的催化活性。此时5%Cr₂O₃-2% Bi₂O₃/ZSM-5对正己醇的转化率为22.3%,正己醛的收率和选择性为8.7%和39.1%。通过优化正己醇催化氧化正己醛反应中的工艺条件,来提高5%Cr₂O₃-2% Bi₂O₃/ZSM-5的催化性能。优化后的工艺条件为：反应温度140℃、反应时间5h,催化剂投加量为30ml正己醇对应1g催化剂。对催化剂稳定性的研究中发现,重复使用3次的5%Cr₂O₃-2% Bi₂O₃/ZSM-5虽然催化活性有所下降,但依旧保持较高的性能。此时正己醇的转化率为23.3%,正己醛的收率和选择性分别为7.1%和30.5%。