丙烯的氧化原理主要涉及 自由基反应过程。以下是该过程的详细步骤:
初始反应
丙烯(CH₂=CH-CH₃)与Mo-Bi系催化剂接触,形成σ键。
形成自由基
丙烯上的甲基氢吸引Bi原子上的氧,形成羟基(-OH)。
同时,丙烯甲基上的碳吸引Mo原子上的氧,形成丙烯醛(CH₂=CH-CHO)。
催化剂再生
还原后的Mo-Bi系催化剂与氧气发生氧化反应,恢复其活性。
具体的反应方程式可以表示为:
$$CH_2=CH-CH_3 + O_2 \xrightarrow{Mo-Bi系催化剂} CH_2=CH-CHO + H_2O$$
此外,丙烯氧化反应还可以通过Redox机理进行,涉及氧化还原过程。在这个机理中,丙烯和氧气的分压范围分别为0.05—0.95atm和0.07—0.80atm。当氧和丙烯分压低于一定值时,反应速率会受到显著影响。
综上所述,丙烯的氧化原理主要是通过自由基反应过程,在催化剂的作用下,丙烯与氧气反应生成丙烯醛,同时催化剂经过还原和再氧化恢复活性。这个过程中涉及复杂的化学键的断裂和形成,以及催化剂的循环利用。
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