中文摘要：

利用红外光谱仪的检测池作为反应器（间隙釜式）或反应器的一部分（连续管式），采用红外关谱在线实时连续原位跟踪技术，分别对超声/微波外场作用下的近临界水中甲苯氧化生成苯甲醛的反应机理、反应动力学及最优化工艺进行研究。超（近）临界水中的化学反应已成为当今超临界流体研究热点之一，而外场作用下超（近）临界水中甲苯氧化生成苯甲醛的化学反应机理研究，国内外尚未见相关报道，更没有利用红外光谱原位跟踪技术实时研究超声场/微波场作用下近临界水中化学反应机理的相关报道，因此本项目的研究成果，可以为超（近）临界水中的化学反应基础理论研究提供一种新思路、新技术、新方法，同时也为苯甲醛的环境友好生产工艺最优化，提供理论指导。

结论摘要：

分别采用近临界水及超临界CO2技术，以过氧化氢作为氧化剂，在无催化剂条件下，使甲苯氧化生成苯甲醛，并进行工艺优化研究及反应动力学研究，得到了反应动力学方程及相关动力学参数。研究结果表明，近临界水中最佳工艺条件为反应温度3500C、反应时间60min、n[H2O2]: n[甲苯]=3.5，苯甲醛收率可达17.4%。氧化动力学实验表明，近临界水中甲苯氧化生成苯甲醛的反应可以近似为一级反应，3300C、3400C、3500C时的反应速率常数分别为0.0059、0.0079、0.0105min-1，反应活化能为89kj.mol-1。超临界CO2中最佳工艺条件为反应温度1800C、反应时间240min、反应压力25MPa、n[H2O2]: n[甲苯]=2.5，苯甲醛收率仅1.535%。氧化动力学实验表明，超临界CO2中甲苯氧化生成苯甲醛的反应，在4小时以内，可以近似为一级反应，反应的速度常数在160、170、和1800C时分别为0.0000206、0.0000434和0.0000529(min-1)，反应的活化能是76KJ/mol。这些结果，尚无国内外文献报道。