钛硅分子筛的合成与表征

钛硅分子筛在有机物催化氧化及重金属离子吸附等领域发挥着重要作用。分别从影响因素、合成机理以及催化性能等方面对比了水热合成法、同晶取代法和微波辐射法合成钛硅分子筛的差异,列举了在表征钛硅分子筛中钛原子赋存状态、组成和结构等方面所采用的分析手段,并对钛硅分子筛的基础研究与工业应用进行了评述和展望。     

钛硅分子筛（TS）的催化性能及应用

介绍了钛硅分子筛（ＴＳ－１，ＴＳ－２）的合成，结构及催化性能。ＴＳ－１的合成可使用不同的模板剂，包括四丙基氢氧化铵（ＴＰＡＯＨ），１，６－己二胺及正丁胺等。ＴＳ－１骨架钛为Ｔｉ＾４＋，Ｔｉ＾４＋在其中分布均匀，ＴＳ－１的催化活性来自骨架Ｔｉ＾４＋。ＴＳ－１／Ｈ２Ｏ２可用作醇氧化生成羰基化俣物、烯烃环氧化、芳香化合物的羟基化等选择氧化反应的催化氧化体系。该经体系具有反应条件温和、选择性高及环境友好等     

催化新材料—钛硅分子筛的制备与应用

对具有独特氧化性能的含钛分子筛的制备和应用进行了述评,简述了ＴＳ－１,ＴＳ－２,Ｔｉ－ＭＣＭ－４,Ｔｉ－ＨＭＳ,Ｔｉ－β型等含钛分子筛的合成及合成中不同的硅源,钛源,模板剂,合成条件对结构性能的影响。介绍了含钛分子筛在苯与苯酚的羟基化,烯烃的环氧化,环己酮的肟化,妥和饱和烃的氧化等反应中的应用及催化的作用机理,并对钛硅分子筛研究中存在的问题和应用前景提出了看法。     

钛硅分子筛催化丙烯环氧化工艺研究

以钛硅分子筛TS-2为催化剂,过氧化氢为氧化剂,甲醇为溶剂,研究TS-2催化剂催化丙烯生成环氧丙烷.考察了停留时间、反应温度、反应压力和催化剂用量对环氧丙烷收率和选择性的影响.实验结果表明,合适的反应条件为50℃,0.30 MPa,催化剂用量为反应物质量的3.44%,停留时间90 min.在该条件下反应,过氧化氢的平均转化率和环氧丙烷的选择性分别为45%和96%左右.TS-2催化剂的重复使用实验表明,TS-2催化剂在催化丙烯环氧化制环氧丙烷的反应中具有较好的催化活性和稳定性.     

高性能钛硅分子筛可控合成及其催化丙烯气相环氧化研究进展

随着绿色化工发展战略的推进,钛硅分子筛凭借其独特的选择性环氧化能力而引起广泛关注,合理调控钛硅分子筛的结构是提升烯烃环氧化反应效果的关键。本文分别对钛硅分子筛的结构类型、硅钛原子比、表面疏水性、颗粒传质性能的调控方法进行了介绍,系统总结了高活性钛硅分子筛的合成策略,并概述了TS-1钛硅分子筛工业生产技术的进展。以负载金属的钛硅分子筛催化剂为例,着重讨论了基于该催化剂的丙烯直接临氢气相环氧化反应的性能与机理,肯定了催化剂中包括载体钛位点和负载金属位点的双位点在环氧化反应中的重要性,并从金基催化剂的电子性质、空间分布、尺寸效应三个方面总结了高效金属位点的调控策略。此外,基于丙烯气相临氢环氧化当前存在的问题与挑战,进一步提出其潜在的解决方案与未来的发展方向。     

钛硅分子筛ETS-10的合成和表征

以硅酸钠溶胶、硫酸钛为起始原料,在含KF碱性水热体系中制备出ETS-10钛硅酸盐分子筛;考察了原料的配比、晶化时间与温度对ETS-10合成的影响。应用XRD、SEM、EDX、FTIR和N2吸附技术表征了合成的ETS-10的结构和物性。结果表明,用组成为n(SiO2)∶n(TiO2)∶n(Na2O)∶n(KF)∶n(H2O)=7.5∶1.0∶5.0∶3.0∶198的凝胶,在463K(48h)和无模板剂的条件下,合成出结晶度良好的ETS-10。ETS-10晶体具有规则的四方切角锥形晶貌和微孔性质,比表面积和孔容分别为383.75cm2/g和0.16cm3/g;典型样品的化学组成接近已知的ETS-10组成表达式(Na,K)2TiSi5O13.4H2O。     

钛硅分子筛应用于苯二酚合成的研究

应用新型绿色环保材料TS－1分子筛催化剂，研究了以30％的双氧水为氧源的苯酚氧化合成苯二酚的清洁生产工艺。苯酚和30％的双氧水在80℃下反应4h，转化率达到21．21％，苯二酚的选择性达到99．82％，副产物苯醌的质量分数只有0．18％。     

TS-1钛硅分子筛的制备研究新进展

钛硅分子筛催化剂作为典型的环境友好催化剂体系被广泛应用于低浓度双氧水氧化的绿色有机合成工艺中.详细阐述了钛硅分子筛催化剂的2种制备方法经典的水热合成法及新型的气-固相同晶取代法,并重点指出这2种方法的优劣性.评述了钛硅分子筛催化剂工业化制备中急需解决的问题,指出气-固相同晶取代法二次合成钛硅分子筛由于其制备工序简便,因而具有更加显著的成本优势和广阔的工业应用前景.     

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。     

钛硅有序介孔分子筛合成及应用研究进展

基于国内外固体催化剂的研究成果,主要研究钛硅有序介孔分子筛催化材料。首先介绍了钛硅有序介孔分子筛材料的合成机理,然后综述了Ti-MCM-41、Ti-SBA-15两类重要的有序介孔分子筛合成及其在光催化、环氧反应以及其它方面的应用研究,最后结合现状对钛硅有序介孔分子筛材料的发展进行了展望。     

Na型Y/β复合分子筛的合成及吸附脱氮研究

分别以铝酸钠、硅溶胶为铝源和硅源,采用两步水热晶化法合成Na型Y/β复合分子筛,采用XRD和TG-DTA等方法对其结构进行表征,并对其吸附脱氮性能进行研究,优化工艺条件。结果表明,Na型Y/β复合分子筛具有Y型沸石和β沸石的特征,复合分子筛在烘箱150 ℃晶化4天,焙烧温度控制在550 ℃焙烧4 h效果最佳。吸附温度40 ℃、吸附时间4 h和剂油质量比1∶20为最佳吸附工艺条件。     

钾长石制备13X分子筛及其性能表征

利用福建省沙县钾长石精粉水热晶化法合成13X分子筛,研究水碱比、碱硅比和晶化时间对合成13X分子筛的影响,采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜和热分析仪等对其性能进行探究。结果表明,最佳合成条件为：n(H₂O)∶n(M₂O)=40,n(M₂O)∶n(SiO₂)=1.4,晶化时间7 h。制备的13X分子筛与工业品13X分子筛技术指标相当,吸水率达到中国化工行业标准HG/T2690-95。     

复合模板剂诱导合成SAPO-34分子筛及其MTO性能研究

利用传统水热合成方法,分别采用单一模板剂、混合模板剂合成纯相SAPO-34分子筛,采用XRD、BET、SEM、NH3-TPD和FTIR对样品进行表征,考察其在甲醇制烯烃反应中的催化性能。结果表明,混合模板剂诱导合成的SAPO-34分子筛具有较小的颗粒尺寸,较大的比表面积和适宜的酸性,可以在MTO反应中表现出更优的催化性能。结果发现,MORTEAOH混合模板剂合成的SAPO-34分子筛的催化寿命达320 min,双烯选择性超过82%。     

分子筛催化剂积炭失活行为探讨

反应过程中生成的重质副产物积炭堵塞孔道是造成酸性分子筛催化剂失活的主要因素.影响积炭的因素有催化剂的孔道结构、酸性以及操作条件.对分子筛催化剂积炭失活机理、积炭表征技术、影响因素和抑制措施进行了综述,并介绍了一种积炭分离方法,对分子筛催化剂积炭研究的发展趋势进行了分析.     

复合分子筛在烃类异构化反应中的应用研究进展

近年来研究者发现复合分子筛具有孔结构丰富、水热稳定性良好、表面性质可调控等优点,在烃类异构化反应中表现出比单一分子筛更高的反应活性和更好的异构体选择性。本文综述了丝光沸石分子筛（MOR）、Y型分子筛、β分子筛、ZSM系列分子筛、SAPO系列分子筛等两两复合的微孔-微孔复合分子筛和微孔分子筛与MCM-41分子筛、SBA-15分子筛等介孔分子筛复合的微孔-介孔复合分子筛在烷烃异构化、烯烃异构化等反应中的应用研究进展,并对用于烃类异构化复合分子筛的研究与发展方向进行了展望,指出复合分子筛用于真实石油馏分的异构化研究仍需更深入、系统地展开;采用绿色高效的合成方法合成复合分子筛以及探究通过复合分子筛的结构设计和酸性调控,如何进一步提高复合分子筛在烃类异构化反应中的活性和选择性是未来研究的重点。     

Synthesis and characterization of mesoporous molecular sieve nanoparticles

Mesoporous molecular sieve was prepared hydrothermally by a two-step method with materials of cetyltrimethyl ammonium bromide (CTAB), as a template, and sodium metaaluminate (NaAlO₂) and sodium silicate (Na₂SiO₃·9H₂O), as aluminum and silicon sources, respectively. The mesoporous molecular sieves are well ordered and have high thermal and hydrothermal stabilities. The as-prepared samples were characterized by powder X-ray diffraction (XRD), atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetry-differential scanning calorimetry (TG/DSC), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and nitrogen adsorption experiments. Particle size distribution was in the 30–50 nm range, BET surface area was more than 800 m²/g, thermal stability was higher than 1023 K, the mesoporous structure was not entirely damaged at a calcination temperature of 1123 K and there was no clear change in ordering degree, pore size, and surface area of the mesoporous molecular sieve after hydrothermal treatment at 373 K for 10 days. The activity and selectivity of benzene hydrogenation to cyclohexane by mesoporous molecular sieve-supported Pt was up to 100%. The catalytic activity didn’t decline in a reaction period of 30 h.     

伊利石合成磷酸硅铝分子筛及其表征

采用碱熔活化方法对伊利石进行活化,系统地考察了煅烧温度、煅烧时间、矿物粒度、矿碱质量比等条件对伊利石活化的影响;以活化伊利石为主要硅、铝源,采用水热法合成磷酸硅铝分子筛（SAPO-11）,系统地考察模板剂种类、模板剂用量、投料硅铝物质的量比、晶化温度等合成条件对产物结构和性质的影响。利用X射线衍射（XRD）、N₂吸附-脱附、扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）等分析手段对活化产物和合成的分子筛进行了分析表征,结果表明,伊利石的最佳碱熔活化条件为煅烧温度为800 ℃、煅烧时间为90 min、伊利石矿粒径为75 μm、矿碱质量比为1∶0.8,经活化后伊利石的晶型结构基本完全被破坏,活化产物主要是高活性的低聚合态硅铝酸盐,化学反应活性较高;在原料配比为n（三氧化二铝）∶n（五氧化二磷）∶n（模板剂）∶n（二氧化硅）∶n（水）=1∶1∶1∶0.5∶50、水热晶化温度为190 ℃、晶化时间为24 h时成功合成结晶度较高的纯相SAPO-11分子筛,合成的SAPO-11分子筛具有较大的比表面积,样品主要由粒径为1~3 μm的椭球状颗粒组成,该合成方法丰富了磷酸硅铝（SAPO）分子筛的原料来源,拓展了中国伊利石的高附加值利用途径。     

NaY分子筛合成工艺

报道了以具有独特组成的硅铝凝胶为导向剂制备NaY分子筛的方法。所合成的NaY分子筛用SEM、XRD和BET等进行了表征,结果表明,该NaY分子筛粒径2μm左右,硅铝比n(SiO2)/n(Al2O3)为3.28,结晶度90%,比表面积703 m2/g。除晶化过程外,该合成NaY分子筛的工艺过程均在室温下进行,具有反应条件温和,易于调控的特点。     

含镁磷酸硅铝分子筛的合成及表征

以三乙烯四胺为模板剂,采用水热合成法,以磷酸、正硅酸乙酯、氢氧化铝、乙酸镁及三乙烯四胺为原料,各原料配比为n(P)∶n(Si)∶n(Mg)∶n(Al)∶n(H₂O)∶n(TETA)=1∶0.11∶0.38∶0.49∶82∶0.89,在(150~170) ℃、晶化时间24 h和pH=6.0~6.2条件下,合成得到纯度较高和热稳定较好的含镁磷酸硅铝分子筛。采用扫描电子显微镜和粉末X射线衍射对分子筛进行晶体结构和形貌分析,所得分子筛在合成范围内具有较高的纯度和结晶度。DSC-TG热分析表明,分子筛具有较好的热稳定性。对分子筛进行甲醇转化反应评价,结果表明,在载气流速10 mL·min^-1、进料体积空速5.0 h^-1和300 ℃条件下,甲醇转化反应中气相产物甲烷体积分数可达80%,乙烯和丙烯含量约为13%。通过Vario EL Ⅲ型元素分析仪测定C、N、H和Mg质量分数分别为6.51%、5.53%、3.19%和3.39%。