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TS-1/NH<,4><'+>-锂皂石复合材料和Ti-β沸石的制备及其催化环氧化氯丙烯性能的研究

发布人:杜康集团 来源:杜康集团 www.erwyyv.tw更?#27695;?#26399;: 2018-08-30 13:42:58

TS-1/NH<,4><'+>-锂皂石复合材料和Ti-β沸石的制备及其催化环氧化氯丙烯性能的研究

TS-1/NH<,4><'+>-锂皂石复合材料和Ti-β沸石的制备及其催化环氧化氯丙烯性能的研究

TS-1/NH<,4><'+>-锂皂石复合材料和Ti-β沸石的制备及其催化环氧化氯丙烯性能的研究


环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和中间体,目前的生产方法是丙烯高温氯化法与醋酸丙烯酯法。使用过氧化氢作氧化剂,采用多相催化环氧化氯丙烯制备环氧氯丙烷,过程清洁,无污染。实验催化剂钛硅分子筛TS-1(Titanium silicalite-1)催化环氧化氯丙烯制备环氧氯丙烷,具有活性好、选择性高的特点,但是TS-1颗粒细小,生产成本高,与反应液分离困难,是该过程实现工业化中的一个难题。<br>   本文通过合成、表征TS-1/NH4+-锂皂石复合材料(TSH)和Ti-β沸石分子筛,以期达到催化剂的活性及选择性与TS-1相近,且?#23376;?#20998;离的目的。利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红... 环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和中间体,目前的生产方法是丙烯高温氯化法与醋酸丙烯酯法。使用过氧化氢作氧化剂,采用多相催化环氧化氯丙烯制备环氧氯丙烷,过程清洁,无污染。实验催化剂钛硅分子筛TS-1(Titanium silicalite-1)催化环氧化氯丙烯制备环氧氯丙烷,具有活性好、选择性高的特点,但是TS-1颗粒细小,生产成本高,与反应液分离困难,是该过程实现工业化中的一个难题。
   本文通过合成、表征TS-1/NH4+-锂皂石复合材料(TSH)和Ti-β沸石分子筛,以期达到催化剂的活性及选择性与TS-1相近,且?#23376;?#20998;离的目的。利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、N2等温吸附-脱附分析和扫描电镜分析(SEM)等现代测试手段进行了表征。以H2O2为氧化剂,氯丙烯为底物复合材料TSH及Ti-[3沸石分子?#22797;?#21270;环氧化性能进行了考察。
   本文从MCM-41、锂皂石、NH4+-锂皂石、SiO2、活性炭、γ-Al2O3、MgO材料中,优选了NH4+-锂皂石作为与TS-1复合的材料,其对TS-1的氯丙烯环氧化催化活性影响小,不易使双氧水产生无效分解。由制备条件研究可知,TS-1与NH4+-锂皂石的最佳复合条件为:质量比:3:1,晶化时间:3天,硅钛摩尔比:40:1。TSH的平均孔半?#27573;?.848nm,但其孔径分布在2.0nm处,出现狭窄的中孔分布。SEM表征结果发现TSH与TS-1相比,TSH晶粒没有TS-1的晶粒规则、统一,且形状区别较大,TSH大多为圆饼状。在原料比例不变的情况下,复合材料TSH对氯丙烯环氧化反应的最佳条件为:催化剂的最佳用量:0.12g,最佳反应时间:2小?#20445;?#26368;佳溶剂?#26477;状肌?#22312;此最佳条件下,双氧水的转化率为83.9%,双氧水的?#34892;?#21033;用率为97.4%,环氧氯丙烷的选择性为100%。与TS-1相比,双氧水的转化率降低了1.6%,双氧水的?#34892;?#21033;用率减低了1.9%,但选择性比TS-1提高2.5%。TSH较TS-1更易回收利用。TSH较合适的再生方法是?#29366;?#27927;涤干燥后,高温550℃焙烧3小时。在此再生方法下,TSH循环使用6次后催化剂活性下降了5.1%,对环氧氯丙烷的选择性仍为100%。
   以F-作为矿化剂,采用晶种法合成了Ti-β沸石,并通过XRD、FT-IR、UV-Vis等手段进行初步结构分析和催化环氧化性能试验,结果表明合成的材料是具有BEA结构的含有Ti(Ⅳ)的沸石分子筛。不同Si: Ti比的Ti-β分子筛对氯丙烯环氧化反应的催化活性不?#36873;?#24403;Si: Ti=40:1?#20445;?#20197;乙腈为溶剂,双氧水的转化率为21.2%,?#34892;?#21033;用率为29.7%,环氧氯丙烷的选择性为100%,

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