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鈦硅分子篩催化劑制備方法以及應(yīng)用

1207   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:廣西科學(xué)院  
2023-10-24 16:24:19
1.本發(fā)明是一種鈦硅分子篩催化劑制備方法以及應(yīng)用,所涉及的領(lǐng)域?yàn)榘肿雍Y的催化劑,以及該催化劑在催化氧化環(huán)己烯中的應(yīng)用。 背景技術(shù): 2.目前,國內(nèi)外研究環(huán)己烯催化氧化課題中,多為采用有機(jī)氧化劑或雙氧水等氧化劑,合成工業(yè)路線常使用高溫高壓水熱法,導(dǎo)致產(chǎn)生不良的副產(chǎn)品,降低了產(chǎn)品產(chǎn)量,使得后續(xù)回收、分離步驟復(fù)雜化。因此,采用無有機(jī)溶劑、分子氧作為唯一氧源的條件下,進(jìn)行環(huán)己烯可見光催化氧化的研究工作具有十分重要的意義。 3.鈦硅分子篩是上世紀(jì)八十年代初開始開發(fā)的新型雜原子分子篩。目前已合成出的有mfi結(jié)構(gòu)的ts-1,mel結(jié)構(gòu)的ts-2,以及具有較大孔結(jié)構(gòu)的ts-48等。這類分子篩對許多有機(jī)氧化反應(yīng),例如烯烴的環(huán)氧化、芳烴羥基化、環(huán)己酮肟化、醇的氧化等反應(yīng)具有優(yōu)良的選擇氧化性能和較高的催化活性,它們作為氧化還原型分子篩催化劑具有良好的應(yīng)用前景。 4.其中,ts-1分子篩是將過渡金屬元素鈦引入具有zsm-5結(jié)構(gòu)的分子篩骨架中所形成的一種具有優(yōu)良催化選擇性氧化性能的新型鈦硅分子篩。ts-1分子篩的基本結(jié)構(gòu)與zsm-5分子篩類似,平均孔徑為0.55nm左右,其催化活性中心是分子篩骨架中四配位的鈦原子,在催化氧化過程中可以與氧化劑h2o2作用生成中間產(chǎn)物ti-o-o-h,這種中間產(chǎn)物具有強(qiáng)氧化性,因此,ts-1/h2o2體系可以催化芳香烴的羥基化反應(yīng)、烯烴的環(huán)氧化反應(yīng)、酮類的氨肟化反應(yīng)等一系列的反應(yīng)。但是,ts-1分子篩具有上述優(yōu)勢的同時(shí),也存在著一些缺點(diǎn):一是ts-1分子篩孔道為微孔,尺寸較大的反應(yīng)物分子很難進(jìn)入到ts-1分子篩的孔道內(nèi),導(dǎo)致只有ts-1分子篩表面的活性位點(diǎn)起催化作用;二是ts-1分子篩骨架ti的含量是有限的,通常其骨架ti的含量只有2wt%左右,限制了其應(yīng)用范圍。 5.為了克服ts-1分子篩的缺點(diǎn),需要對ts-1進(jìn)行改性。例如,鄒國強(qiáng)2015年發(fā)表的論文《tm-hts催化環(huán)己烷氧化制己二酸的研究》,公開了通過擴(kuò)寬ts-1的孔徑來提高其催化性能,獲得硫酸化的鈦硅分子篩(hts),同時(shí)對hts進(jìn)行過渡金屬摻雜,獲得tm-hts(tm=transition metal),并將其用于環(huán)己烷的氧化,篩選出優(yōu)異性能的催化劑mn-hts。但是常規(guī)tm-hts的響應(yīng)波長不足,難以應(yīng)用于可見光催化氧化環(huán)己烯等反應(yīng)中,限制了其使用范圍。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 6.本發(fā)
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