Ti-HMS分子筛的合成、表征及催化性能研究

以十二胺为模板剂，正硅酸乙酯为硅源，钛酸四丁酯为钛源，于室温下合成了含Ti中孔分子筛Ti-HMS。通过改变Ti的用量得到了一系列不同硅／钛摩尔比（n（SiO2）／n（TiO2））的样品，采用XRD、TEM、XRF、UV-Vis等手段对这些样品进行表征；利用二苯并噻吩（DBT）和4，6-二甲基二苯并噻吩（4，6-DMDBT）氧化反应、丙烯环氧化反应、1-丁烯环氧化反应、环己酮氨氧化反应评价了所得样品的催化性能。结果表明，Ti-HMS分子筛多为20～70nm的球状颗粒，且具有2～3nm的蠕虫状（Worm-like）孔道；随着合成原料中Ti量的增加，进入Ti-HMS的骨架Ti量增多，但非骨架Ti也增多；随着骨架Ti含量的增加，样品的催化性能提高；Ti—HMS在大分子反应中的催化活性较高，在小分子反应中的催化活性不及TS-1。     

Ti-HMS分子筛的制备与催化氧化脱硫性能研究

以十二胺(DDA)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,于室温下合成了n(SiO2）/n(TiO2)分别为20,40,80,160的中孔杂原子分子筛Ti-HMS,并通过XRD,FT-IR,SEM等物化手段对分子筛进行表征,利用噻吩的催化氧化反应为探针反应来评价所制得样品的催化性能,探索了n(SiO2）/n(TiO2)、反应时间、反应温度对样品催化性能的影响。结果表明：所制备样品具有典型的HMS介孔结构,为大小0.2~0.4 μm的小球。相同的反应条件下,当n(SiO2）/n(TiO2)=20时,噻吩脱除率最高,而n(SiO2）/n(TiO2)=160时,噻吩脱除率比n(SiO2）/n(TiO2)为40和80的分子筛脱硫率高,表明分子筛钛含量和孔径是影响其催化性能的重要因素;在考察范围内,随着反应温度和时间的增长,噻吩脱除率提高。     

Ti-HMS分子筛合成体系pH的研究

以十二胺(DDA)为模板剂、正硅酸乙酯为硅源、钛酸四丁酯为钛源,采用室温晶化,成功合成出含钛中孔分子筛Ti-HMS.改变合成体系的pH,制备出一系列Ti-HMS试样,以XRD、FTIR、UV-Vis对试样进行了表征,研究发现Ti-HMS合成体系的pH为10.72～10.83、HCl/SiO2摩尔比为0.02最佳.考察了Ti-HMS合成体系母液的pH随晶化时间的变化,结果表明,随晶化的进行Ti-HMS合成体系母液的pH变化不明显,HMS类中孔分子筛的晶化机理不同于微孔分子筛.     

Ti-HMS催化剂的制备及其催化丙烯环氧化

以长链伯胺为模板剂、正硅酸乙酯和钛酸四丁酯为原料制备了Ti-HMS介孔分子筛,经硅烷化处理后得到Ti-HMS催化剂并将其应用于丙烯环氧化反应。采用XRD、N2吸附-脱附和UV-Vis等表征手段研究了合成母液中水与乙醇的体积比(简称水醇比)、模板剂分子链长度、钛含量等因素对Ti-HMS催化剂结构特性的影响。表征结果显示,合成母液中加入适量水能提高催化剂的介孔有序度并增大比表面积和孔体积,最佳水醇比为0.30～0.60。采用分子链较长的模板剂或减少钛含量能促使钛原子进入HMS分子筛骨架中,同时增大比表面积、孔径、孔体积和孔壁厚度。Ti-HMS催化剂上同时存在骨架四配位钛物种和骨架外六配位钛物种,前者是催化丙烯环氧化反应的关键活性位,而后者则会引起氧化剂无效分解。     

钛硅分子筛的合成及其催化氧化反应研究进展

综述了近几年关于钛硅分子筛的合成方法及催化氧化反应方面的研究进展。钛硅分子筛是一类由四配位钛原子取代分子筛骨架中的硅或铝所形成的杂原子分子筛。孤立的四配位钛原子使分子筛具有优异的催化氧化特性,尤其是与H₂O₂组成的氧化体系,对烃类的低温选择氧化反应具有良好的应用前景。不同孔道结构的钛硅分子筛对于反应物及产物的分子尺寸具有不同的选择性,TS-1、TS-2等微孔分子筛更适合小分子反应(如丙烯环氧化反应),而Ti-SBA-15、Ti-MCM-48等介孔分子筛则对较大分子的反应更有利(如苯乙烯环氧化反应)。     

一种钴-铜分子筛催化剂的合成及其催化氧化性能

采用水热晶化法合成了Co-Cu-SBA-15介孔分子筛,并且用XRD、FTIR、N2吸附-脱附、SEM、TEM对所合成的试样进行了表征。结果表明:Co-Cu-SBA-15介孔分子筛具有高度有序的介孔结构和均一的孔径分布,部分过渡金属离子进入了分子筛骨架。Co-Cu-SBA-15在双氧水为氧化剂的条件下催化乙苯氧化反应,在催化剂用量0.2g、100℃反应8h的优化条件下,乙苯转化率可达32.12%,苯乙酮选择性为89.26%。     

TS分子筛的催化氧化性能研究

用自掣是四丙基溴化铵（ＴＰＡＢｒ）部分取代四丙基氢氧化铵（ＴＰＡＯＨ）为模板剂,在Ｎａ＾＋离子存在下,合成出结构优良的ＴＳ－１分子筛。在丙烯Ｈ２Ｏ２氧化制环氧丙烷反应中,考察了合成的ＴＳ－１分子筛的催化活性,催化剂的预处理。用量、利用次数、再生和反应温度与时间对反应的影响。研究表明,不同的模板和合成条件明显影响分子筛的晶粒大小。晶粒度为０．４￣０．７μｍ的ＴＳ－１分子筛经１０％ＮＨ４Ａｃ预处理后,     

Ti-HMS分子筛的合成和气相硅烷化

以工业级正十六胺为模板剂,采用水热法合成了不同Ti含量的Ti-HMS分子筛,并用六甲基二硅氮烷对其进行气相硅烷化。采用X射线衍射、N2吸附、傅里叶变换红外光谱、交叉极化/魔角旋转29Si核磁共振、紫外-可见光谱和电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)对试样进行了表征。以过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,用环己烯的环氧化反应考察了Ti-HMS分子筛的催化性能。实验结果表明,合成的Ti-HMS分子筛试样具有典型的六方介孔特征,Ti主要以骨架四配位状态存在,硅烷化显著增加了Ti-HMS分子筛表面的疏水性。以不同Ti含量的Ti-HMS分子筛为催化剂,产物环氧环己烷(CHO)的选择性都超过90%,以凝胶中n(Si)∶n(Ti)=50时所合成的Ti-HMS分子筛为催化剂CHP转化率最高(75.9%)。以硅烷化后的Ti-HMS分子筛为催化剂,CHP转化率和CHO选择性有较大幅度的提高,分别达到80.3%和97.8%。     

含钨SBA-15介孔材料的合成及其催化氧化脱硫性能

以Na2WO4为钨源,以正硅酸乙酯为硅源,采用水热法合成了W—SBA-15介孔分子筛,并用XRD、TEM、N2吸附-脱附、FT—IR、UV—Vis等手段对合成的分子筛进行了表征。结果表明,钨能有效地掺杂到SBA-15分子筛中,并且分散均匀,合成的W—SBA-15样品具有高度的有序介孔结构,其BET表面积和孔容分别为628m。／g和0．93cm^3／g,平均孔径为4．3nm。催化实验结果表明,W—SBA-15在燃油大分子有机硫化物的氧化反应中具有很高的催化活性和良好的再生性能,其中有机硫化物的反应活性顺序为二苯并噻吩〉4,6-二甲基二苯并噻吩〉苯并噻吩。     

Ce-MCM-41的合成与表征及催化性能

以硅酸钠作硅源 ,以硫酸铈作铈源 ,以四甲基氢氧化铵作矿化剂 ,以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂 ,在盐酸存在的温和条件下合成了 Ce-MCM-4 1中孔分子筛。用 XRD,低温 N2 吸附、FTIR和漫反射紫外可见光谱表征了其结构和基本物化性能 ,表明产物中铈已嵌入到 Ce-MCM-4 1的骨架中。在环己烷液相氧化反应中 ,Ce-MCM-4 1表现出一定的催化活性 ,反应时间 ,温度 ,氧化剂浓度和催化剂用量对反应也有重要影响     

铬取代介孔磷铝分子筛合成与催化性能研究

在碱性条件下以十六烷基三甲基氯化铵为模板剂,采用水热晶化法合成了Cr取代介孔磷铝分子筛,并通过XRD、N_2吸附、EPR等分析测试手段进行了表征。结果表明,合成的分子筛为缺乏长程有序的介孔结构。催化性能测试结果表明,该分子筛(Cr-MAP)在乙苯选择性氧化制备苯乙酮反应中呈现优良的催化性能:同时研究了反应时间、反应温度、催化剂用量、TBHP/乙苯摩尔比等因素对反应的影响。以氯苯为溶剂、叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂,在8 mmol乙苯、16mmol TBHP、40mg Cr-MAP、5mL氯苯、100℃、反应时间8h的条件下,乙苯转化率为72.8%,苯乙酮选择性为85.4%,苯乙酮产率达到62.2%。     

Co-SBA-15催化苯乙烯氧化制苯甲醛反应性能的研究

以Co(NO3)2·6H2O为钴源制备Co-SBA-15介孔分子筛,并用XRD、BET方法对Co-SBA-15结构进行表征.结果表明,负载钴的SBA-15具有介孔分子筛的结构特征.以质量分数为30％的H2O2为氧化剂,丙酮为溶剂,对Co-SBA-15催化氧化苯乙烯反应进行研究.在苯乙烯用量5 mL、n(H2O2)∶n(...     

长程有序Ti-MCM-41的合成、表征与催化氧化性能

采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（C16TMABr）与中性模板剂长链伯胺（CnNH2n＋a）的混合物作为模板剂，通过带正电的表面活性剂胶束（S^＋）和带负电的硅物种（I^-）之间的静电作用（即静电“S^＋I^-”组装途径）合成了具有长程有序结构的Ti—MCM-41。CnNH2n＋3的介入会影响C16TMABr胶团或液晶相的结构，可优化Ti—MCM-41的有序结构。合成凝胶中Ti与Si的摩尔比（VTi／vSi）、脂肪胺分子中碳原子数n（脂肪胺链长度）对中孔Ti—MCM-41骨架有序结构的形成有显著影响，只有在vTi／vSi〈0．03、n〈18范围内，才能够合成长程有序结构的Ti—MCM-41。在骨架Ti含量相近的情况下，采用混合模板法合成的Ti—MCM-41对于苯乙烯和环十二烯的催化氧化性能均优于单一表面活性剂模板法（分别采用静电“S^＋I^-和“S^＋X^-I^-”组装途径合成）合成的Ti—MCM-41。     

模板剂对SAPO-34的合成、性质及催化性能的影响

分别以TEA、DEA和TEA+DEA为模板剂进行了SAPO-34分子筛的合成。以TEA为模板剂只能得到CHA/AEI的共生结构产物；以DEA为模板剂能够得到纯相的SAPO-34，但是合成条件比较苛刻；以DEA+TEA为模板剂时，当DEA的量大于总模板剂量的一半时，得到的是纯相SAPO-34。研究了TEA和DEA的不同比例对于晶化产物物化性质的影响。模板剂中DEA的比例的增加，晶化产物中的硅含量增加，孔体积和比表面不断减小，晶粒逐渐增大，酸中心数不断减少，酸强度有所减弱。对合成的分子筛的MTO催化性能进行了研究。随着模板剂中DEA比例的增加， MTO反应产物中乙烯收率降低，而丙烯收率提高，C2=+C3=的选择性逐渐增加。     

介孔化活性白土的合成及其催化氧化丙硫醇的研究

以团聚块状活性白土为母体,在碱性条件下将其分散剥离,并通过十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的导向作用,向白土层间引入近程有序介孔SiO2,成功合成了片状介孔化活性白土。采用等体积浸渍法对活性白土和介孔化活性白土进行铜离子（Cu2+）改性。静态试验结果表明,铜负载量(w)为25 %、活化温度为150 ℃时,所制得的介孔化活性白土催化作用下模拟原料中丙硫醇的转化率接近100 %。动态试验结果表明,介孔化活性白土具有更高的Cu2+承载能力,并且在相同的Cu2+负载量下,表现出比活性白土更为优异的丙硫醇催化氧化性能。研究丙硫醇催化氧化机理后发现,过量丙硫醇在Cu2+的催化作用下,形成了二丙基二硫醚。     

高硅铝比ZSM-5分子筛的合成及催化裂化性能研究

在实验室以正丁胺为模板剂,在晶化温度160～180℃,晶化时间28～40h,投料硅铝摩尔比100～300的条件下,合成出高硅铝比的ZSM5分子筛,并制备了FCC催化剂。在重油微反装置上对FCC催化剂的评价结果表明,催化剂中HZSM5分子筛硅铝比的提高,可增加轻质油收率及汽油辛烷值,而液化气、干气及焦炭收率减少。     

铁掺杂介孔磷铝分子筛催化苯酚羟基化反应性能

以水热晶化法合成了Fe掺杂介孔磷铝分子筛,并采用XRD、N2吸附、UV-Vis等手段对其进行了表征,还研究了其在苯酚羟基化反应中的催化性能及工艺条件对苯酚羟基化反应的影响。结果表明,合成的Fe掺杂介孔磷铝分子筛具有介孔结构,有较高的比表面积。焙烧后的Fe掺杂磷铝分子筛中,Fe3+主要以四配位的形式存在于分子筛骨架中。以水为反应介质,在反应温度80 ℃、反应时间6 h、苯酚/H2O2摩尔比为3的条件下,苯酚的转化率达到21.0 %、邻苯二酚和对苯二酚的选择性分别达到66.8 %和31.4 %。     

晶化时间对ZSM-23分子筛物化性质及催化C4烯烃裂解性能的影响

考察了ZSM23分子筛在晶化过程中的变化规律及其在催化碳四烯烃裂解制乙烯、丙烯反应中的催化性能。采用XRD，SEM，TG-DTA，FT-IR等技术对不同晶化时间合成的ZSM23分子筛的结构、表面酸性进行了表征。结果表明，晶化时间为48h时，分子筛晶体开始出现；晶化72h时，无定形物相基本消失。当晶化时间从72h再延长至120h，ZSM-23分子筛的晶粒大小、形貌基本保持不变。以晶化时间为72h的ZSM-23分子筛制备的催化剂，在催化碳四烯烃裂解制乙烯、丙烯的反应中表现出最佳的催化性能，其乙烯加丙烯的收率达36．97％。