負(fù)載納米金催化劑在環(huán)氧丙烷異構(gòu)化及氣相丙烯環(huán)氧化中的應(yīng)用研究.pdf

1、環(huán)氧丙烷是一種非常重要的有機(jī)化工原料，屬于全球產(chǎn)量最大的35種化學(xué)品之一，因此其生產(chǎn)工藝的優(yōu)劣將對(duì)世界經(jīng)濟(jì)和環(huán)境產(chǎn)生重大的影響。丙烯在氫氣、氧氣共同存在下進(jìn)行氣相直接環(huán)氧化的新型工藝具有工藝簡(jiǎn)單、無(wú)副產(chǎn)物、無(wú)污染、原料廉價(jià)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是理想的生產(chǎn)工藝。然而該工藝的工業(yè)化是催化領(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的課題之一。另一面，環(huán)氧丙烷的下游產(chǎn)品也是極其豐富，烯丙醇就是其中之一，將環(huán)氧丙烷在磷酸鋰的催化作用下異構(gòu)化為烯丙醇是工業(yè)上普遍采用的生產(chǎn)方法。

2、>　　本文利用負(fù)載型納米金催化劑分別對(duì)環(huán)氧丙烷異構(gòu)化及丙烯環(huán)氧化這兩種反應(yīng)進(jìn)行了研究。首先將納米金負(fù)載于磷酸鋰表面得到Au/Li3PO4,并且制備了不同pH的Li3PO4,對(duì)其進(jìn)行了環(huán)氧丙烷異構(gòu)化的研究。金的負(fù)載及pH的改變對(duì)晶體結(jié)構(gòu)沒(méi)有影響，而IR及CO2-TPD結(jié)果表明催化劑表面既有強(qiáng)堿位，也有弱堿位，且Au的負(fù)載增強(qiáng)了強(qiáng)堿位的堿強(qiáng)度。從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析可得到烯丙醇在Li3PO4上的生成需要強(qiáng)堿中心與酸中心的共同作用，而丙醛僅需酸中心

3、的作用。
　　接著將納米金負(fù)載于經(jīng)典法制備的不同粒徑的CTS-1載體上，推斷出大粒徑的載體其表面Au含量低，孔道中Au含量高。又發(fā)現(xiàn)在載體粒徑＞900nm的Au/CTS-1上催化劑的Au效率高，且其穩(wěn)定性明顯較高，通過(guò)TG及HAADF發(fā)現(xiàn)催化劑失活的主因?yàn)楸砻娼鹆Ｗ拥膱F(tuán)聚。然后又將納米金負(fù)載于用兩步水解法合成的TTS-1上，此種方法可以大大減少合成過(guò)程中昂貴模板劑TPAOH的用量，降低合成催化劑的成本。經(jīng)負(fù)載金后發(fā)現(xiàn)在低負(fù)載量下A