与此同时，研究采用原位漫反射 红外光谱(in situDRIFT)的分析结果解释了甲苯催 化氧化过程中的吸附中间体，证实其反应路径为 甲苯 →苯甲醇 →苯甲醛 →苯甲酸 →酯类 → CO2 和 水。

后来，研究制备了一系列MnOx/HZSM-5 催化 剂，研究了载体HZSM-5 对催化剂催化氧化气态甲 苯性能的影响，最终，研究人员提出了一种可能的反应机理，即确定了苯甲醛、苯甲酸和环酸酐等关键反应中间体及其相关产物的转化路径。

研究通过在ZSM-5 上负载一系列金属氧化物，探索了甲苯在催化氧化过程中的转化机制，结果表明，在甲苯的催化氧化过程中，甲苯首先被吸附在催化剂表面，形成吸附态的甲苯， 接着与催化剂发生反应生成甲基对苯醌、苯甲醛和苯甲酸等主要中间产物，然后这些大分子经开环反应生成小分子有机物(羧酸类和酚类)，最后被氧化为H2O和CO2。

不同分子筛催 化剂对甲苯催化氧化过程中间产物的影响以及反因路径尚不明确，还需要进一步研究和分析。

研究分别以ZSM-5、Beta和SAPO-34 分子筛为载体，使用超声法制备同时负载Cu、Fe金属氧化物 的催化剂，并应用于甲苯的催化氧化反应，采用X- 射线衍射(XRD)对催化剂的物理结构进行表征，通过In situ DRIFT和色谱质谱联用(GC-MS)分析甲苯在催化氧化过程中催化剂表面的关键中间产 物，并探讨甲苯催化氧化的反应历程。

ZSM-5(长度 为 500 nm，直径 为 200 nm，高 度为 50 nm )、Beta(长度为 1 μm，直径为 50 nm )、 SAPO-34(长度为 300 nm，直径为 300 nm )，南开大学催化剂厂；三水合硝酸铜(分析纯)、九水合硝酸铁(分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；超纯水，预处理 30 min，然后冷却到实验所需温度，记录引入的不同反应物的谱线。

气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析在安捷伦公司的 6890NGC/5975BMSD型气相色谱-质谱联用 仪上完成，前进样口温度为 200 °C，离子源温度为 230 °C，四级杆温度为 150 °C，分析时间为 40 min， 反应温度为 35~200 °C。

采用连续流动石英固定床反应器(内径为8mm，外径为10mm )测试催化剂的催化活性，将催化剂样品(体积 0.2 mL，粒径 40~60 目)置于直立石英固定床反应器中，催化剂床层下端填充石英棉，反应气体为N2、甲苯和空气组成的气体混合物，其中甲苯的体积分数为 0.0007%，流速为 64 mL/min。

在设定温度下稳定 30 min后，将气体混合物引入气 体回路系统，用配备有氢火焰离子化(FID)检测器 (型号为FULI 9790)的气相色谱仪对出口气体进行 在线监测。

达到指定温度后保温 5 min，进样 2 min，用甲苯转化率(Xtoluene，%)、甲苯转化率为 50%时对应的温度(t50 ，℃)和甲苯转化率为 90%是对应的 温度(t90 ，℃)评价催化剂的催化活性。

称取 1.2080 g三水合硝酸铜和 2.0200 g九水合硝酸铁，溶解于 100 mL去离子水中，配制成铜、铁离子浓度均为 0.05 mol/L的混合溶液，按照1g分子筛粉末对应 100 mL混合溶液的比例，将上述混合溶液倒入 250 mL三颈烧瓶中，再加入 1.0000 g分子筛粉末，充分搅拌混匀。