鈦硅分子篩TS-1的制備及催化性能研究.pdf

1、鈦硅分子篩TS-1是環(huán)境友好的催化劑,它和稀雙氧水溶液組成的催化氧化體系TS-1／H2O2能克服傳統(tǒng)工藝中污染嚴(yán)重、反應(yīng)條件苛刻、操作復(fù)雜等缺點(diǎn),在許多有機(jī)反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化性能。該體系在催化氧化領(lǐng)域的成功應(yīng)用,被譽(yù)為是“八十年代沸石催化領(lǐng)域的里程碑”。但參與有機(jī)反應(yīng)時(shí)TS-1的積碳很嚴(yán)重,使用壽命短,這在很大程度上阻礙了TS-1的廣泛應(yīng)用。因此,非常有必要尋找延長TS-1使用壽命的方法。
　　 本文從減緩TS-1積碳的角度

2、出發(fā),制備了兩種不同的催化劑。一是以改性TiO2為鈦源,成功地制備了強(qiáng)酸性中心含量更低的粉末TS-1；二是以堇青石為載體,采用涂覆法,制備TS-1／堇青石整體式催化劑,這除了能解決TS-1粉末分離難的問題,還能增加TS-1與反應(yīng)液相之間的相對(duì)速度,減少反應(yīng)產(chǎn)物的外擴(kuò)散阻力,有利于反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散,使TS-1的積碳減緩。
　　 以改性TiO2為鈦源制備粉末TS-1時(shí),本文借助FT-IR及HV-vis技術(shù),考察了不同鈦硅摩爾比、不同晶

3、化時(shí)間及0.5M HCl溶液后處理不同時(shí)間等因素對(duì)TS-1的結(jié)構(gòu)、骨架鈦及非骨架鈦含量的影響。結(jié)果表明,以改性TiO2為鈦源合成的TS-1的強(qiáng)酸性中心較經(jīng)典法的更少；合成過程中,改性TiO2的量偏高或偏低均不適合,而且大部分改性TiO2在晶化24h時(shí)即以進(jìn)入骨架；0.5M HCl溶液后處理24h后,即可認(rèn)為粉末TS-1已處理完全。
　　 本文中,粉末TS-1催化環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)的最佳結(jié)果如下:環(huán)己酮的轉(zhuǎn)化率為94.04％,環(huán)己酮

4、肟的收率為90.13％,反應(yīng)的選擇性為95.84％。
　　 制備TS-1／堇青石整體式催化劑時(shí),本文考察了涂覆時(shí)間、溶劑粘度等因素的影響,并對(duì)固載的原因進(jìn)行了分析。涂覆時(shí),單次涂覆時(shí)間為3min時(shí)涂覆的TS-1最多；配制TS-1漿液的溶劑粘度對(duì)TS-1的涂覆的影響很小；超聲處理結(jié)果表明,涂覆的TS-1涂層的機(jī)械強(qiáng)度良好,與堇青石表面結(jié)合很牢固。
　　 采用連續(xù)操作的環(huán)己酮氨肟化反應(yīng)評(píng)價(jià)所制備的TS-1／堇青石整體式催化劑