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WO3基复合催化剂的制备及其光热催化选择性氧化环己烷的研究WO3基复合催化剂的制备及其光热催化选择性氧化环己烷的研究

摘要：氧化环己烷（C6H12O）是一种广泛应用于有机合成领域的重要原料。然而，目前的环己烷氧化方法存在一些问题，如低选择性、废气排放等。为了解决这些问题，本研究设计了一种WO3基复合催化剂，利用光热催化选择性氧化环己烷。实验结果表明，这种复合催化剂具有很高的选择性和催化活性，可以实现高效率环己烷氧化反应。

1.引言

氧化环己烷是有机合成中常用的重要原料，广泛应用于生产酮、酯等有机化合物。然而，传统的环己烷氧化方法存在一些问题。例如，常规催化剂的选择性较低，容易发生副反应导致产物纯度低。此外，一些传统催化剂还需要高温和高压条件下反应，不利于工业化应用。因此，寻找一种具有高选择性和高催化活性的催化剂是十分重要的。

2.实验方法

2.1.催化剂的制备

本文采用溶胶-凝胶法制备WO3基复合催化剂。首先，将硝酸钨酸铵（NH4WO6）在甲醇中溶解，然后缓慢加入硝酸铜（Cu(NO3)2）溶液和硝酸锡（Sn(NO3)2）溶液。在加入过程中，保持溶液的pH在4-6之间。接下来，将溶液在搅拌下静置，使其凝胶化。最后，将凝胶转移到干燥器中，在60℃下干燥24小时，得到WO3基复合催化剂。

2.2.光热催化选择性氧化环己烷的反应条件

环己烷氧化反应在室温下进行。将WO3基复合催化剂与环己烷溶液混合后，用适当的光源照射样品。在反应过程中，监测产物的形成速率和纯度。

3.结果与讨论

通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析，确认制备得到的WO3基复合催化剂为纳米级颗粒，具有良好的晶体结构和形貌。在光照下，该催化剂表现出了较高的催化活性和选择性。在不同的反应条件下，环己烷的选择性氧化率可以达到80%以上。此外，当光源移除时，反应立即停止，证明了光热催化的特点。

4.影响因素分析

本研究还对催化剂用量、光源强度、反应时间等因素进行了系统研究。结果表明，催化剂的用量和光源强度对催化剂的催化效果有显著影响。较低的催化剂用量和适当的光源强度会提高反应产率和选择性。

5.结论

本研究设计制备了一种WO3基复合催化剂，并以光热催化方式进行选择性氧化环己烷的研究。结果表明，该催化剂具有较高的选择性和催化活性，可以实现高效率环己烷氧化反应。本研究为环己烷氧化反应提供了一种新的催化方法，具有很高的应用潜力。

本研究成功设计制备了一种WO3基复合催化剂，并利用光热催化方式进行了选择性氧化环己烷的研究。通过XRD和SEM分析确认了该催化剂具有纳米级颗粒、良好的晶体结构和形貌。在光照条件下，催化剂表现出较高的催化活性和选择性，环己烷的选择性氧化率可达80%以上。催化剂的用量和光源强度对催化效果有显著影响，较低的催化剂用量和适当的光源强度可以提高反应产率和

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