磁性MnO2-Fe3O4复合氧化物催化5-羟甲基糠醛氧化合成2,5-呋喃二甲酸研究-论文

以不同晶型的MnO2为催化剂进行5-羟甲基糠醛（HMF）氧化反应,并将催化活性较高的α-MnO2与Fe3O4复合制备磁性MnO2-Fe3O4复合氧化物,采用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、NH3/CO2程序升温脱附（NH3/CO2-TPD）及吡啶吸附红外光谱（Py-FTIR）对催化剂的结构和性质进行表征和分析。结果表明,复合后的催化剂仍保持α-MnO2和Fe3O4基本结构,但催化剂中活性中心Mn4+·O2-离子对数量增加,使其对HMF氧化反应的催化活性相对α-MnO2和Fe3O4显著提升。对HMF氧化制备2,5-呋喃二甲酸（FDCA）的反应条件进行优化,复合催化剂Mn8Fe3Ox对HMF表现出良好的催化活性,在最优化条件下,HMF可完全转化,FDCA收率为76.9%。