钛硅分子筛晶化过程XRD和FT-IR的研究

通过XRD和FT-IR等分析手段跟踪钛硅分子筛晶化生成分子筛的过程，并探讨了钛硅分子筛晶化生成分子筛的晶化机理。结果表明：在晶化初期，硅钛胶聚合体中硅钛相互作用逐渐形成微小晶核，这种微小晶核具有复杂结构，随晶化过程缓慢长大形成分子筛；与以酸性中心为催化活性中心的常规分子筛不同，钛硅分子筛的苯酚羟基化反应活性不与结晶度成正比，而与分子筛中的氧化活性中心有关；晶化过程不仅生成分子筛，还具有清理分子筛孔道的作用。     

大孔钛硅分子筛的合成与催化特性

基于MWW结构由层状前体经过层间的脱水缩合而形成并具有可塑性的特点,采用层剥离和其它后处理技术将Ti-MWW转化为具有高比表面积和大孔径的钛硅分子筛,并研究了其在大分子烯烃环氧化反应中的催化特性.     

钛硅ZSM—5分子筛的合成与表征

采用水热晶化法，利用比较廉价的正丁胺为模板剂合成出Ｔｉ－ＺＳＭ－５型分子筛，探讨了它的合成影响因素，利用ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＩＲ等方法对Ｔｉ－ＺＳＭ－５分子筛的结构作了表片，结果表明钛已进入分子筛骨架。     

用无机硅钛原料合成钛硅-1分子筛的研究

以硅溶胶或固体硅胶小球（８０￣１２０目）作硅源,四氟化钛作钛源,在实验室成功地合成了钛硅－１（ＴＳ－１）分子筛该方法省去了有机原料合成法中硅源,钛源的水解步骤,避免了具有副催化作用的锐钛矿ＴｉＯ２的生成,简化了操作,提高了制备的重复性,同时还可以降低昂贵模板剂ＴＰＡＯＨ的用量。采用ＸＲＤ,ＦＴ－ＩＲ,ＴＥＭ技术以及环己酮氨氧化制备环己酮肟的反应对合成的分子筛进行了ＴＳ－１分子筛结构相同,其中以硅溶     

钛硅分子筛HTS的开发和应用

具有空心结构的新型环境友好催化氧化材料钛硅分子筛HTS,显著改善和提高了现有钛硅分子筛TS-1的催化氧化反应性能,解决了钛硅分子筛合成难于重复以及反应活性不易稳定的问题,探针反应苯酚羟基化的反应诱导期比传统合成法所得钛硅分子筛TS-1缩短一半.HTS在低温氮吸附等温线和脱附等温线之间存在明显滞后环;尺码分子苯吸附量也远大于常规钛硅分子筛TS-1的苯吸附量;已在环己酮氨肟化过程得到工业应用,显著简化了现有生产工艺,转化率大于99.5%,选择性大于99%.     

环境友好催化体系——钛硅分子筛／H2O2的研究

钛硅分子筛（ＴＳ）／Ｈ２Ｏ２催化体系氧化烃类化合物具有很高的活性,无废物产生,是一个对环境友好的有机合成催化体系。本文就近年来国内外对钛硅分子筛（ＴＳ）的合成、表征方法及其催化性能的研究进展进行了简要的介绍。     

两种钛硅分子筛合成体系的比较

分别在四丙基溴化铵(TPABr)-正丁胺体系和以四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂的修正经典合成法体系中合成了钛硅分子筛TS-1，对比了两个体系的晶化过程，并对所获得的TS-1进行了XRD、IR、SEM表征和催化反应性能评价。结果表明，在TPABr-正丁胺体系中合成TS-1，晶化速率较慢，母液pH值先降后升；而以TPAOH为模板剂合成的TS-1，晶化速率很快，母液pH值先升后降。对比两种分子筛的XRD、IR表征结果，未发现明显的差别；但SEM观察结果表明，TPABr-正丁胺体系合成的TS-1晶粒较大。在丙烯环氧化反应中，两种分子筛均具有较好的催化性能；在苯酚羟基化和苯乙烯氧化反应中，以TPAOH为模板剂合成的分子筛具有较高的活性。采用TPABr-正丁胺体系合成时，由于体系的碱度较低，液相中硅酸盐的浓度较低，因而所得TS-1比修正经典合成法体系所得的晶粒为大。这种廉价的较大晶粒的TS-1可以满足扩散限制较小的丙烯环氧化反应的要求。     

钛硅—1分子筛催化环己酮氨肟化剂环己酮肟工艺的研究

采用淤浆床连续反应工艺,在实验室对钛硅－1（TS－1）分子筛催化环己酮氨肟化制环己酮肟工艺的工艺参数进行了考察。结果表明,在以叔丁醇－水为溶剂,叔丁醇／水体积比2．0－2．8,氨／环己酮摩尔比1．7－2．7,过氧化氢／环己酮摩尔比1．01－1．10,常压,反应温度75℃,反应停留时间70min左右,分子筛质量分数2％－3％的工艺条件下,环己酮转化率可达96％,环己酮肟选择性大于99％。     

IM-5分子筛的晶化过程及晶化机理研究

先采用动态水热法合成出了新型IM-5分子筛,后使用XRD,TEM,Raman光谱,NMR表征手段研究了IM-5分子筛的晶化过程及晶化机理。结果表明,在动态水热条件下,晶化7 d即可合成出形貌规整板条状高结晶度IM-5分子筛;将反应时间延长至9 d,晶化产物仍然为纯相IM-5分子筛。IM-5分子筛的晶化过程是先由硅源参与形成单聚态和二聚态硅物种,继而转变为ANA分子筛;然后体系中的二聚态硅物种减少,单聚态硅物种在双季铵盐模板剂作用下逐渐晶化为IM-5晶体,最终诱导初始生成的ANA分子筛转变为IM-5分子筛,这是硅物种与模板剂共同作用的结果。     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化反应过程--影响过氧化氢分解的因素分析

在实验室对钛硅分子筛催化环己酮氨肟化制备环己酮肟反应体系中引起H2O2分解的原因进行了考察。结果表明，最重要的因素是氨的过量所导致的碱性环境，维持反应体系低含量的氨和H2O2，有利于提高H2O2的有效利用率，反应温度的提高会造成H2O2的利用率略有下降，钛硅分子筛及加入的量对H2O2的分解几乎没有影响，但TiO2和硅胶的存在会对其分解有一些影响，反应器材质宜选不锈钢，使用前对其表面进行适当的酸、碱处理可消除其对H2O2分解的影响。这些结果可为H2O2进料方式的合理选择，反应器、分布器和混合器元件的优化设计提供依据。     

原位晶化NaY分子筛制备过程中含硅废水的处理工艺研究

以阳离子表面活性剂YC和非离子表面活性剂YN为絮凝剂,采用酸化硫酸铝中和法处理原位晶化制备NaY分子筛工艺中产生的含硅洗涤废水,考察了废水硅浓度,终点pH值,成胶温度和絮凝剂用量对滤液处理效果的影响。结果表明,在室温下,废水硅浓度为20g／L,终点pH值为7．0,絮凝剂YC,YN用量分别为10×10-5,50X10-6的优化条件下,滤液硅浓度为0．42s／L,透光率为97．1％。     

水热水合成的钛硅分子筛催化性能研究

考察了用不同模板和碱源合成的钛硅分子筛在丙烯环氧化反应中的催化性能,研究了酸处理和晶粒大小及结晶度的影响。结果表明,ＴＳ－１分子筛的催化活性高于ＴＳ－２分子筛,用酸处理催化剂会造成环氧丙烷选择的下降;ＴＳ－１分子筛 闰增大,环氧化速率下降,但环氧丙烷选择上升;ＴＳ－１分子筛结晶度上升,Ｈ２Ｏ２转化率和利用率均提高。以较廉价的四丙基溴化铵为模板剂,二乙胺,正丁胺或氨水为碱源,可合成出具有较好催化丙环     

钛硅分子筛（TS）催经氧化苯乙烯的研究

本文研究了用气相ＴｉＣｌ４同晶取代制得的钛硅分子筛（ＴＳ）作催化剂,对苯乙烯进行催化氧化。考查了催化剂的用量、苯乙烯／Ｈ２Ｏ２（ｍｏｌ）比和溶剂丙酮／苯乙烯（ｍｏｌ）比、反应温度以及反应时间等反应条件对催化氧化反应的影响。发现ＴＳ量／苯乙烯比为０．３ｇ／１０ｍｍｏｌ、苯乙烯／Ｈ２Ｏ２比为３、丙酮／苯乙烯比在１．５４￣６．１６之间、反应温度为６０￣７０℃、反应时间≥１５时,对该反应较适宜。在最佳反应     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化反应过程--本征动力学

对钛硅分子筛(HTS)催化环己酮氨肟化反应本征动力学进行了研究。利用经验方程拟合了试验数据，并采用Marquardt算法对经验方程的参数进行确定，获得了不同试验条件下的反应初速率，然后再用高斯-牛顿法对本征动力学模型进行了参数估计，得出了氨肟化反应以及该反应体系中H2O2分解的本征动力学。并对该模型进行了残差分析和F检验，对氨肟化反应和H2O2分解的动力学模型的计算值与试验值进行了比较，获得相对误差绝对值的平均值分别为5．21％和6．25％。表明该模型能真实反映HTS催化环己酮氨肟化的反应特性，是合理可靠的，能为进一步的过程开发与工程设计提供一些理论上的指导和设计上的依据；而H2O2分解副反应动力学模型仅适用于该反应体系。     

钛硅分子筛催化氧化苯乙烯反应动力学研究

研究了以丙酮为溶剂、钛硅分子筛（TS-1）／H2O2体系催化氧化苯乙烯的宏观动力学。催化氧化反应条件为：反应温度50-80℃、催化剂用量（以10mmol苯乙烯计）0．4g、n（苯乙烯）：n（H202）=1：1、n（丙酮）：n（苯乙烯）=12：1。得出TS-1／H2O2体系催化氧化苯乙烯的反应为一级反应,反应活化能为17．35kJ／mol,苯乙烯反应动力学方程为：rA=5.0234e-17.35×10^3/KTCA.     

钛硅分子筛催化环己酮氨肟化反应过程——工艺条件的考察

在加压连续淤浆床反应器中,研究了以HTS新型钛硅分子筛催化环己酮、H_2O_2和氨反应一步合成环己酮肟的氨肟化新工艺,考察和分析了进料组成、反应温度、反应物料的平均停留时间和催化剂用量对环己酮氦肟化反应的影响规律。实验结果表明,适宜的反应条件为:进料中N(H_2O_2)/n(环己酮)=1.05～1.10、n(NH_3)/n(环己酮)=1.7～2.0,反应压力0.3 MPa,反应温度75～85℃,物料的平均停留时间65～75min,钛硅分子筛催化剂质量分数为2.5%左右,溶剂为叔丁醇与水的混合溶剂(体积比1.5～2.5)。在此条件下,环己酮转化率大于98%,环己酮肟选择性大于99.5%,H_2O_2,有效利用率不低于90%。     

镧对钛硅分子筛ETS-10的改性研究

通过镧离子交换对新型钛硅分子筛ETS-10进行改性,考察了镧改性对其热稳定性和裂化性能的影响.结果表明,铵交换的钛硅分子筛ETS-10在923K时焙烧2 h后,晶体结构几乎完全崩塌,而镧改性的钛硅分子筛HLa-ETS相对结晶保留度仍有45%以上,提高了其热稳定性;镧改性的钛硅分子筛HLa-ETS对正十六烷的裂化活性比H-ETS有所增强,转化率提高约3%,这与镧离子具有很强的极化能力,水合解离产生一定量的质子酸和非质子酸有关.     

晶化母液介质中制备多级孔TS-1分子筛

将微孔TS-1分子筛 晶化过程中产生的母液回收处理后用于多级孔TS-1分子筛制备，考察回收母液作为介质的体系中，模板剂/碱体系和碱浓度等因素对多级孔TS-1制备的影响。结果表明：所制备的多级孔TS-1分子筛在保留MFI结构的同时，产生了较多的介孔，使其在环己酮氨肟化反应中显示出更好的催化性能，在较低的催化剂浓度下（1.6 g/L），环己酮转化率为94%，环己酮肟选择性为99%；将回收晶化母液用于多级孔TS-1分子筛的制备，降低了纯水用量，减少了废液排放，符合绿色化学的发展要求。     

不同晶化条件对ZSM-34分子筛性质的影响

以氯化胆碱为模板剂,采用模板剂法单段晶化、模板剂法两段晶化及晶种辅助的两段晶化法水热合成了不同晶粒尺寸的ZSM-34分子筛。应用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、低温氮气吸附-脱附、氨气程序升温吸附-脱附（NH3-TPD）、核磁共振（NMR）等手段对合成样品进行表征。结果表明：两段晶化法能够将晶化时间从96 h缩短至72 h,加入晶种后晶化时间降至24 h;低温有利于ZSM-34分子筛的均匀成核;结合晶化曲线分析发现晶种辅助的两段晶化法有利于快速合成性质稳定的ZSM-34分子筛。     

空心钛硅分子筛催化材料：从理性设计到工业应用

针对传统钛硅分子筛存在选择性差、活性低和合成重现性差等问题,从“钛状态”和“晶内孔结构”入手,中国石油化工集团有限公司开发了具有自主知识产权的系列空心钛硅分子筛(HTS)催化材料,支撑国内首套环己酮氨肟化和丙烯环氧化技术实现了工业化。由于模板剂四丙基铵阳离子(TPA⁺)无法进入分子筛晶内,推测分子筛晶内缺陷溶解和溶解的硅钛物种沿着分子筛外表面再结晶是产生晶内空心和形貌变化的根本原因。综述了近年来HTS在结构设计、催化性能强化和催化氧化应用方面的研究进展,重点归纳总结了HTS在工业中的应用情况。