23441.烯烴環(huán)氧化timcm48催化劑制備及表征

1、碩士學(xué)位論文烯烴環(huán)氧化TiMCM一48催化劑制備及表征SynthesisandCharacterizationofTi—MCM48CatalystinOlefinsEpoxidation學(xué)號(hào)：二H】=07061大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要烯烴環(huán)氧化物是有機(jī)反應(yīng)中一種非常重要的中間體，其中環(huán)醚結(jié)構(gòu)容易發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，產(chǎn)物一般為具有雙官能團(tuán)的化合物，該類化合物在藥物制備，精細(xì)

2、化工和香料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。烯烴環(huán)氧化反應(yīng)是制備環(huán)氧化物的重要途徑，其中最常用的催化劑為鈦硅分子篩。鈦硅沸石受其本身孔徑限制，對(duì)大分子反應(yīng)底物催化效果極差；而介孔鈦硅分子篩比表面積大，孔徑在250nln范圍內(nèi)可調(diào)，在大分子反應(yīng)底物的環(huán)氧化反應(yīng)中催化性能突出。TiMCM48分子篩由于其三維孔道結(jié)構(gòu)提高了物質(zhì)的傳輸速率，所以備受研究者關(guān)注。但TiMCM48分子篩表面疏水性能差且水分子能夠自由進(jìn)出其孔道，導(dǎo)致其在烯烴環(huán)氧化體系中催化活性受到一定

3、限制。本論文提出了引入氟源對(duì)介孔分子篩表面硅羥基進(jìn)行修飾和加入第二模板劑降低分子篩粒徑尺寸兩種制備催化劑新思路，并以其催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)為探針，研究介孔鈦硅分子篩的催化活性。主要研究內(nèi)容如下：(1)采用直接合成和后處理合成兩種方法制備介孔鈦硅分子篩，比較了其催化性能，結(jié)果表明后處理法合成的TiMCM48分子篩對(duì)苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的催化性能更高。(2)傳統(tǒng)水熱合成介孔分子篩的溶膠液中添加氟離子制備出MCM48分子篩，并通過后處理途徑引入四

4、配位的骨架鈦；與不含氟配方相比，合成的催化劑對(duì)苯乙烯的轉(zhuǎn)化率由3054％提高到了5703％，環(huán)氧苯乙烷的收率由168％增大到1012％。(3)考察兩種氟源對(duì)鈦硅介孔分子篩性能的影響，KF為氟源制備的樣品對(duì)苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的催化效果更佳，與NaF為氟源的分子篩催化能相比，環(huán)氧苯乙烷收率可由876％增大到1322％。(4)探討了不同鈦硅比對(duì)分子篩樣品催化性能的影響，表明鈦硅摩爾比為O01時(shí)，TiMCM48分子篩催化活性最高。Ti／Si摩爾比

5、過小時(shí)，分子篩骨架中催化活性中心數(shù)量較少，催化活性較差；但當(dāng)Ti／Si摩爾比過大，部分鈦物種會(huì)生成非骨架鈦，嚴(yán)重降低分子篩催化能；鈦源種類同樣是影響鈦硅分子篩性能的主要因素，相比于TBOT而言，TIP作為鈦源合成的TiMCM一48分子篩的催化活性更高。(5)以CTAB和F127作為共模板劑，TIP為鈦源，室溫條件下合成出粒徑在70nm到500nin范圍內(nèi)的介孔鈦硅分子篩。催化結(jié)果表明，介孔鈦硅分子篩粒徑越小，其催化活性越高。與傳統(tǒng)水熱法