多级结构钛硅分子筛及其催化氧化应用研究进展

近年来,多级结构钛硅分子筛(TS-1)引起了越来越多的关注.本文综述了多级结构钛硅分子筛制备研究的最新进展,介绍了不同的制备方法和先进表征技术,并比较了各制备方法的优劣势,讨论了合成材料的孔结构、活性钛物种对烯烃环氧化催化反应和燃油催化氧化脱硫性能的影响.最后,对多级结构钛硅分子筛面临的挑战和未来的发展前景进行了展望.     

低成本TS-1的制备及其在丙烯环氧化中的应用

综述了低成本钛硅分子筛TS-1的制备及其在丙烯环氧化反应中的应用研究进展。低成本TS-1制备过程实现工业化主要存在粉末状TS-1的回收和过氧化氢的生产、储存等问题。提高活性及进一步降低成本是研究的重点。过氧化氢的生产与丙烯环氧化过程的集成是未来的发展方向。     

β-甲基环氧氯丙烷的制备及其应用研究

介绍了β-甲基烯丙基氯(MAC)制备β-甲基环氧氯丙烷(MECH)的几种方法,以及β-甲基环氧氯丙烷在作为抗疟疾药物中间体、环氧树脂活性稀释剂、合成冠醚叔醇、环氧树脂等方面的应用.β-甲基环氧氯丙烷属于异丁烯深加工所得的重要精细化学品之一.目前,国内尚未工业化生产,具有较好的市场发展潜力.     

β-甲基环氧氯丙烷的制备及其应用研究

介绍了β-甲基烯丙基氯(MAC)制备β-甲基环氧氯丙烷(MECH)的几种方法,以及β-甲基环氧氯丙烷在作为抗疟疾药物中间体、环氧树脂活性稀释剂、合成冠醚叔醇、环氧树脂等方面的应用.β-甲基环氧氯丙烷属于异丁烯深加工所得的重要精细化学品之一.目前,国内尚未工业化生产,具有较好的市场发展潜力.     

应用于环己酮氨肟化反应的TS-1研究进展

环己酮氨肟化工艺是己内酰胺新技术发展的必然趋势之一,而钛硅分子筛TS-1的制备是环己酮氨肟化工艺的核心技术。但由于TS-1合成成本昂贵,合成条件苛刻,制备重复性差,制约了工业化的发展,仍需要不断的技术进步。本文针对这一主题,对环己酮氨肟化反应所需的TS-1催化剂的制备包括TS-1的改性、大颗粒TS-1的制备、复合TS-1的制备、TS-1的成型及其他的TS-1制备工艺等技术进行了系统综述。在环己酮氨肟化反应中,提高TS-1的催化活性、解决工业上TS-1的分离和回收难题、提高TS-1制备的稳定性和产量、降低成本等是未来TS-1研究的发展趋势。     

钛硅分子筛TS-1的合成改性及其催化功能

钛硅分子筛TS-1由于其优异的催化氧化性能而受到极大关注,TS-1的制备及基础研究是催化领域的一个热点。本文重点综述了近年来钛硅分子筛催化材料的合成、改性及其催化应用的研究进展,包括钛硅分子筛(TS-1)的水热合成方法和同晶取代合成法、改性、成型与负载以及钛硅分子筛催化氧化功能和酸催化功能的研究。     

钛硅钒分子筛催化环氧化甲基氯丙烯的研究

采用变温水热合成方法制备了钛硅钒分子筛TSV。以此分子筛为催化剂,在无溶剂的条件下,对甲基氯丙烯与过氧化氢催化环氧化反应进行了研究,制得甲基环氧氯丙烷。利用正交实验,研究了反应温度、反应时间、催化剂用量及反应物摩尔比四个因素对甲基氯丙烯的转化率与甲基环氧氯丙烷的选择性的影响,分析甲基氯丙烯的转化率与甲基环氧氯丙烷的选择性,确定了较佳的反应条件,并进行了催化剂重复使用实验。实验结果表明所制备的催化剂具有较高的稳定性。     

丙烯环氧化生成环氧丙烷催化剂（TS-1分子筛）的合成与表征

介绍了丙烯环氧化生成环氧丙烷催化剂(TS-1分子筛)的合成方法。着重对钛是否进入分子筛骨架的表征方法X射线粉末衍射、紫外漫反射、傅立叶红外、拉曼、程序升温脱附等技术进行了综述，对TS-1分子筛用晶形晶貌以及比表面积等也作了简要的介绍。并指出TS-1分子筛工业化前景乐观。     

过氧化氢与环氧丙烷生产的集成工艺

从电解法、蒽醌法、醇氧化法、氢氧直接化合法等方面评述了制备过氧化氢的现状。介绍了过氧化氢和环氧丙烷生产的集成技术,包括蒽醌法或醇氧化法生产过氧化氢与丙烯环氧化制环氧丙烷的集成工艺以及氢气、氧气、丙烯原位合成环氧丙烷工艺。指出氢气、氧气、丙烯原位合成环氧丙烷工艺是最具前景的合成方法,但该方法的环氧丙烷收率较低,而改善催化剂合成技术是此方法实现工业化的关键。     

钛硅分子筛TS-1催化烯烃环氧化反应的研究进展

TS-1催化的烯烃环氧化反应具有条件温和、环境友好、符合绿色化学理念、应用前景广阔等优点.该文首先介绍了不同介质中TS-1催化过氧化氢(H2O2)氧化脂肪烯烃反应的进展,结果表明,在甲醇等质子溶剂中,溶剂可以和Ti—OOH(钛氧活性中心)通过氢键作用形成活性中间体,实现烯烃的环氧化;同时,TS-1的酸中心易引发环氧化物开环、聚合等副反应,适量的碱性添加剂可减少酸性位点,抑制副产物生成,提高环氧化产物的选择性.其次,采用酸改性、碱改性、硅烷化改性或金属盐改性等方法可改善TS-1的催化性能.积炭是TS-1失活的主要原因,高温焙烧、原位H2O2氧化或热溶剂洗涤可基本恢复TS-1的活性.最后指出:探索TS-1新的合成与改性方法以及再生方法与TS-1活性的关系是该领域未来的发展方向.     

氯丙烯催化环氧化钛催化剂研究进展

主要介绍了TiO2／SiO2、TS-1及其改性的TS-1等催化剂催化氯丙烯直接环氧化制备环氧氯丙烷的近期研究进展，对各方法的特点和发展前景进行了讨论，并指出了氯丙烯直接环氧化制备环氧氯丙烷的难点和发展趋势。     

β-甲基环氧氯丙烷合成研究进展

介绍了合成 β-甲基环氧氯丙烷 (β-MEP)的间接法和直接法工艺。氯醇法间接工艺是生产 β-MEP的工业化方法 ,而各种直接法尚处于实验室研究阶段。目前已知的各种直接合成法所使用的氧化剂主要是氧气、烷基过氧化物和过氧化氢 ,且都在一定催化剂的催化下进行。其中 ,钛硅催化剂TS- 1催化过氧化氢与 β-甲基氯丙烯合成 β-MEP是一种很有开发潜力的清洁工艺 ,提高反应速率、降低生产成本或进行过氧化氢与 β-MEP生产过程集成将是今后的研究方向。     

环己酮肟钛硅分子筛催化剂的研究进展

钛硅分子筛(TS-1)催化环己酮氨肟化合成环己酮肟的新工艺具有工艺流程简单、副产物少及无污染等特点,为己内酰胺的生产开辟了新的工艺路线;经典法合成的TS-1合成成本昂贵,合成条件苛刻,严重制约着其工业化应用;详述了TS-1的合成、改性及其在环己酮氨肟化反应中的应用研究进展,以及TS-1催化环己酮氨肟化的反应机理;在环己酮氨肟化反应中,开发廉价且高效的TS-1合成体系、工业上TS-1的分离和回收技术,以及明确其催化环己酮氨肟化的反应机理等是未来该领域的研究方向。     

Cu/TS-1催化苯甲醇选择性氧化制苯甲醛

以浸渍法制备了不同金属改性的TS-1分子筛催化剂M/TS-1,(M=Cu,Fe,Zn,Co,Cr,Mn,V,负载量为2%),用于催化苯甲醇选择性氧化制取苯甲醛。采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)以及扫描电子显微镜(SEM)对TS-1进行了表征。结果表明,TS-1分子筛在引入不同金属后,均保持了MFI的拓扑结构及其形貌特征。氮气吸附法(BET)以及电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析表明,各金属物种均匀地分散在TS-1分子筛表面,并且没有堵塞TS-1分子筛的孔道结构。金属的引入能够提高TS-1分子筛在苯甲醇氧化制苯甲醛反应中的催化活性,其中Cu负载的TS-1分子筛在以叔丁基过氧化氢(TBHP)作氧化剂氧化苯甲醇的反应中显示出了优异的催化活性,在反应4 h,反应温度323 K的条件下,苯甲醛的选择性98.2%,苯甲醇的转化率25.2%。     

表面富钛复合钛硅分子筛的合成与表征

以全硅分子筛silicalite-1为硅源,利用水热晶化法合成表面富钛的钛硅分子筛CTS,采用XRD、N2吸附-脱附、IR、XRF、UV—vis、XPS、DTA—TGA和SEM等对合成的分子筛进行表征。结果表明,合成的钛硅分子筛CTS具有MFI拓扑结构,钛物种主要集中在其表面,催化性能评价表明,在苯酚羟基化探针反应中合成的钛硅分子筛CTS具有较好的活性和苯二酚选择性,重复使用次数优于常规利用硅酯为硅源合成的分子筛TS-1。     

合成条件及添加三乙醇胺对水热法合成TS-1分子筛及其性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸丁酯(TBOT)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)分别作硅源、钛源及模板剂水热合成了TS-1分子筛.考察了TEOS水解时的水硅比、TEOS水解温度、TPAOH用量及添加三乙醇胺(TEA)对TS-1分子筛合成及其性能的影响.采用XRD、SEM、N2吸附等手段对试样进行表征,同时以环己酮氨肟化反应考察试样的催化活性.结果表明,TEOS水解过程中,n(H2O)/n(S iO2)在20~40的范围内对TS-1的合成及性能影响不大.水解温度较高(60℃)时,加入少量TPAOH(n(TPAOH)/n(S iO2)=0.125)即可得到性能较好的TS-1,而在水解过程中添加适量TEA则能进一步改善TS-1分子筛的性能.在水解温度为60℃、n(S iO2)∶n(TPAOH)∶n(TEA)∶n(H2O)为1∶0.125∶0.065∶20时合成出的TS-1用于环己酮氨肟化反应,环己酮转化率达到90.7%,环己酮肟选择性达到92.4%,催化活性与高TPAOH用量合成的TS-1接近,而TPAOH的用量大大降低.     

TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用

叙述了TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用研究进展．阐述了国内外对环己酮氨肟化催化剂的研究概况及在工业化应用中所存在的问题,指出了TS-1分子筛在环己酮氨肟化反应中的应用研究主要集中在催化剂合成技术、分离和回收以及降低生产成本等方面。     

TS-1沸石膜的制备及应用研究进展

由于TS-1（钛硅分子筛）膜可以在极性溶剂中催化有H2O2参与的择型氧化反应,且具有疏水性,因此在膜分离、膜催化等方面引起人们广泛关注。介绍了TS-1膜的主要制备方法、表征手段及其制备过程中的影响因素,叙述了TS-1膜在渗透蒸发和催化方面的应用。针对当前研究现状,展望了TS-1膜在工业方面的发展前景。     

钛硅分子筛TS-1催化环氧丙烷异构反应的机理探究

丙烯氢氧环氧化一步法制备环氧丙烷（PO）相比于传统的PO工业生产方法在经济和环保方面具有不可比拟的优势。Au/TS-1双功能催化剂在该反应中展现出较优的PO性能,针对其中TS-1催化PO开环异构生成副产物进行了研究,结合PO在堵孔TS-1分子筛（TS-1-B）和Au/TS-1-B催化剂上的反应性能和红外表征结果,采用理论计算探究了Ti-Defect位点上丙醛和丙酮的生成路径以及涉及的能量变化。结果显示PO在TS-1上的异构化主要经历碳氧键断裂和氢原子转移重排两个过渡态,以及具有五元环结构的双配位丙氧基物种中间体。相比于丙醛,丙酮由于生成过程中氢原子重排的过渡态能垒较高而具有更低的异构化选择性。所揭示的TS-1上PO吸附及异构化反应机制将为钛基丙烯环氧化催化剂的结构改性以增强PO脱附从而提高PO选择性提供理论依据。     

钛硅分子筛TS-1合成及催化环己酮氨氧化的研究进展

钛硅分子筛TS- 1催化的环己酮氨氧化反应是一个绿色过程。介绍了TS- 1分子筛的合成、TS- 1分子筛催化的环己酮氨氧化及环己酮氨氧化与过氧化氢生产的集成。指出提高催化剂的性能、降低其生产成本是今后研究的重点 ,绿色氧化剂过氧化氢的生产与氨氧化过程的集成是今后环己酮肟生产的发展方向