摘要:采用沉积-沉淀技术成功合成了Ru/La-CeO2催化剂,并利用氧气作为绿色氧化剂,在水这一环境友好型溶剂中催化氧化异辛醇制备异辛酸。本研究系统地探索了压力、温度以及La掺杂比例等关键参数对催化剂效能及反应进程的影响,并通过一系列先进的表征技术,包括X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、氢气程序升温还原(H2-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)以及氧气程序升温脱附(O2-TPD),全面评估了Ru/La-CeO2催化剂的性能。研究结果显示,通过La元素的掺杂,Ru/CeO2催化剂的性能实现了显著提升。在优化的反应条件下(温度为120℃,氧气压力为2 MPa,反应时间6 h,催化剂用量为异辛醇质量的5%)异辛醇的转化率高达95.9%,异辛酸的选择性也达到了98.2%。进一步分析发现,La掺杂进入CeO2晶格后,La3+离子部分取代了原有的Ce4+离子,这一结构变化有效地促进了催化剂表面氧空位的增多。氧空位作为活性位点,在异辛醇水相氧化制备异辛酸的反应中扮演了至关重要的角色,其数量的增加使反应效率和选择性的显著提升。