1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1 ε-己内酯的应用
ε-己内酯单体是一个很有用的化学中间体和强溶解剂，作为原料可以为合成产品提供许多优异的化学性能，例如：生物相容性、可降解性、热塑性、渗透性。主要应用于合成环保材料和医用材料。
ε-己内酯作为单体时，可以作为一个很有用的化学中间体，同时可以为目标产物附带优异的化学性能。其中合成聚己内酯(pcl)或改性淀粉等应用较为广泛。20世纪60年代开始，pcl有诸多优异的生物性能和化学性能，例如：很好的渗药性，生物相容性、记忆性和可降解性，并且无毒，可作为医用和生活用材料，故而促生了大量与ε-己内酯相关的研究 。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
本论文采用河南中化公司提供的失活的Mg/Sn/W催化剂，采用评价体系为H2O2和乙酸间接氧化环己酮合成ε-己内酯工艺条件，对催化剂的再生条件进行工艺优化，来提高催化剂的使用寿命。选择最高效的再生工艺，评价该再生工艺的经济性。将再生的催化剂催化环己酮的baeyer-Villiger氧化，运用气相色谱等仪器评价催化剂的选择性、原料的转化率和产物的收率。常用催化剂的表征技术
（1）X射线衍射分析（XRD）
X射线衍射相分析是催化剂研究、制备与应用的基本表征方法之一。主要表征数据为：①通过表征催化剂的相结构及定量分析其相含量。②分析晶相在催化剂使用过程或制备过程发生的变化，且解析产生的新物相。③结合其他表征数据以及催化评价数据，解析特定相与催化活性之间的特定关系[44]。
（2）红外光谱分析（FT-IR）
红外光谱是催化剂体相结构表征的一种手段。其一是表面羟基，氧化物表面的结构羟基与氢键形成和脱水反应等催化行为密切相关，红外光谱是简捷、灵敏和有效地表征方法。其二是沸石分子筛骨架振动，1300-200cm-1是沸石骨架振动谱带区。
（3）比表面积（BET）
N2吸附-脱附曲线(BET)作为一种重要测试手段来鉴定介孔材料结构。介孔材料的孔道类型、孔容、孔径分布以及比表面积等信息都可以通过BET结果分析得到，根据这些信息可以进一步分析介孔材料结构与活性的关系。催化材料中大部分都是物理吸附起主要的吸附作用，大多数情况都是得到国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)所规定的六种等温曲线形状，介孔材料的吸-脱附等温曲线基本上为IV型。基于IV型曲线的不同的形状表现，都是介孔材料的孔径和孔型的不同特征。
（4）电子显微技术（TEM、SEM）
通过电子的光学特性来表征固体特性的表征手段。通过透射电镜（TEM）可以了解样品的表面结构或成分。分析表面的形貌、物质的组成和晶体的结构一般都用这种电子表征技术。通过扫描电镜（SEM）可以给出晶粒外表面几何外形和表面粗糙状况，进而有效配合催化剂制备工艺和研发。
2.1.2催化剂活性和选择性的测定
除了常用的仪器表征催化剂的物理性质外，评价催化剂最直接的技术手段是直接测量催化剂对反应底物的活性和选择性。催化剂不能改变化学反应的热力学平衡只能改变反应进行的速度，因此催化剂的活性是指它对反应速率的增加的程度。催化剂的活性有不同的表示方式，有转换数和转换频率两种方式。转换数是指每个催化活性位能转化的反应物分子个数，转换频率指的是单位时间没个催化活性位能够转化的分子数量。在工业催化中，常用时空收率（单位时间内单位催化剂质量或者体积）或者转化率来表示。后者是已转化的反应物数量与反应初始是反应物数量之比，同时也可以在给定的转化率下的反应温度或者给定反应温度达到给病的转化率的空速来表示。
催化反应的选择性一般指的是转化成目的产物所消耗的反应物与反应所消耗的反应物之比。也是说它表示的是目的产物与副产物的相对大小，这在一定程度上表示催化反应的绿色程度。
收率指的是目的产物所消耗的反应物的量与初始反应的反应物量之比，表示的是获得目的产物的能力，它转化率与选择性的乘积。
本研究是采用不同的工艺条件对失活的催化剂进行再生，在给定的反应温度下测量不同时间的己内酯收率，环己酮的转化率来计算催化剂的活性和选择性。使用的是气相色谱作为分析仪器，采用不同浓度的环己酮和己内酯标准溶液绘制积分面积和浓度关系图，测定反应体系的环己酮和己内酯的含量。
同时在反应进行途中测定反应体系的含水量，采用的是扩展型库仑法卡氏水份测定仪测定水含量，在第一步测定过氧乙酸、乙酸和过氧化氢的含量，采用的是滴定法，添加酚酞做指示剂用标准浓度的NaOH溶液测定乙酸含量，添加硫酸、硫酸锰用标准的高锰酸钾溶液测定过氧化氢的含量，添加硫酸、钼酸铵和过量碘化钾用硫代硫酸钠添加淀粉指示剂采用返滴定测定过氧乙酸的含量。
2.2实验方案
本实验采用的是正交试验法，采用四因素三水平法，即L9（43）。四个因素是超声波的清洗时间、所用溶剂的种类、烧炭的温度、烧炭的时间。
|
| 超声波清洗时间 | 清洗用溶剂 | 灼烧温度 | 灼烧时间 |
| 1 | 10min | 去离子水 | 350 | 4h |
| 2 | 20min | 10%体积硫酸 | 450 | 5h |
| 3 | 30min | 10%体积乙酸 | 550 | 6h |
表一 四因素三水平
| 试验号 | 列号 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | 1 | 2 | 2 | 2 |
| 3 | 1 | 3 | 3 | 3 |
| 4 | 2 | 1 | 2 | 3 |
| 5 | 2 | 2 | 3 | 1 |
| 6 | 2 | 3 | 1 | 2 |
| 7 | 3 | 1 | 3 | 2 |
| 8 | 3 | 2 | 1 | 3 |
| 9 | 3 | 3 | 2 | 1 |
表二 L9（43）正交表
分析最显著的因素，确定催化剂再生的最佳工艺条件。
3. 研究计划与安排
2.24-3.5 文献阅读，了解相关研究
3.6-3.12 完成开题报告
3.13-3.20 安排实验进程
4. 参考文献（12篇以上）
[1]丁颂东, 王玉忠, 许福星. 己内酯的合成[j]. 化学试剂, 2003, 25(6): 363～364.
[2]刘媛, 陈长林, 徐南平. 负载锑的水滑石催化环己酮baeyer-villiger氧化制ε-己内酯[j]. 催化学报, 2004,25(10): 801～804.
[3]michaelc rocca；graham carr；arnold b lambert, et al. processfor the oxidation of cyclohexanone to epsilon-caprolactone[p]. us6531615.2003-03-11.
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