题目：负载型金催化剂的制备、表征及其在选择性氧化中的应用

乙醇酸甲酯（methyl glycolate）作为一种重要的化工原料，近年来得到了越来越多的关注。乙醇酸甲酯分子中含有α-H及羟基和酯基两种官能团，因此它兼具醇和酯的化学性质，如羰化反应、水解反应、氧化反应等等，广泛应用于化工、医药、农药、饲料、香料及燃料等众多领域，同时它也是许多化学品如纤维素、树脂、橡胶的优良溶剂。乙醇酸甲酯不仅在化工、医药、印染等领域有较广泛的应用，更重要的是其作为有机合成和药物合成的中间体可进一步制备出具有较高应用和研究价值的甘氨酸、乙醇酸、乙二醇等重要化学化工原料，从而满足了进一步生产和研究的需要。
本论文中，通过不同方法制备了一系列负载型的纳米金催化剂，并考察了这些催化剂在甲醇与乙二醇共氧化合成乙醇酸甲酯反应中的催化活性，具体结果如下：
(1) 通过共沉淀法和沉积-沉淀法制备了一系列负载型的纳米金催化剂Au/MxOy（MxOy =TiO2、CeO2、ZrO2、CuO、Fe2O3、ZnO、Mn3O4、SBA-15、Al2O3），以甲醇和乙二醇选择性氧化制备乙醇酸甲酯为目标反应，考察了一系列负载型纳米金催化剂的催化活性。反应结果表明：不同载体负载的金催化剂在目标反应中表现出了差异性的催化活性。
(2) 用BET, TEM, XRD, AAS, TPR等表征手段研究了金催化剂的组成、结构、活性金的化学状态以及其与载体的相互作用，分析结果表明：金颗粒大多以纳米颗粒分布在载体表面，且粒径分布较窄。载体不同，两者之间的相互作用强弱不同，颗粒大小也有很大差别。经过300℃热处理之后，TPR结果显示在低温区并没有强的金氧化物的还原峰出现，表明活性组分大多以金单质形式负载于载体上，
（3）针对负载型Au/ZnO催化剂，详细考察了制备时沉淀温度，沉淀pH，焙烧温度，金负载量以及反应时间，反应温度，氧气压力等对其活性的影响。得到优化的条件为，在温度为100℃，氧气压力3MPa，反应时间4h，MeOH/EG=10：1(mol)的条件下，乙二醇的转化率达到了91.3%，目标产物乙醇酸甲酯在产物中的含量达到了84%。制备了ZnO负载的贵金属Pd, Ru等催化剂与Au/ZnO进行了比较，结果表明，氧化锌负载Ru催化剂活性最差，乙二醇转化率仅有14.3%，而氧化锌负载Pd催化剂活性较好，乙二醇的转化率达到了58.89%，但是目标产物乙醇酸甲酯在产物中的含量只有23.66%，因此，氧化锌负载金催化剂为乙二醇和甲醇选择性氧化合成乙醇酸甲酯最佳催化剂。
（4）另外，初步探索了负载金催化剂在甲苯氧化反应中的应用，结果表明载体不同，催化氧化效果差异很大，因此得出结论载体效应在负载型金催化剂中尤为突出，不同载体负载金对碳氢键的活化作用不同，因此从产物分布可以看出，各个催化剂得到的产物不尽相同，其中Au/C选择氧化生成苯甲酸选择性较高，而Au/Co2O3对甲苯选择性氧化产物中苯甲醇的选择性较高。