多級孔鈦硅分子篩的設(shè)計(jì)合成及催化性能研究.pdf

1、作為多孔催化材料的典型代表，微孔沸石一直是石油化工和精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)領(lǐng)域重要的工業(yè)用催化劑。但是，微孔沸石中較小的孔徑（＜1nm）使得其在具有較大尺寸的大分子催化反應(yīng)中往往活性較低，這在很大程度上限制了微孔沸石更加廣泛的應(yīng)用。多級孔沸石催化材料的出現(xiàn)，從根本上克服了微孔沸石尺寸較小這一限制。多級孔沸石是一類具有多級孔道結(jié)構(gòu)的新興沸石催化材料，其特殊的多級孔道結(jié)構(gòu)（微孔-介孔、微孔-大孔）使得反應(yīng)物分子在孔道內(nèi)的擴(kuò)散和傳質(zhì)作用得到明顯增加，

2、孔道內(nèi)活性中心與反應(yīng)物的接觸機(jī)會大大提高，最終導(dǎo)致反應(yīng)物的催化轉(zhuǎn)化效率的提高。本文分別采用一鍋法和兩步合成法成功制備了多級孔TS-1鈦硅分子篩，XRD、FT-IR、UV-Vis、SEM、氮?dú)馕?脫附、(ICP-MS)等表征手段對多級孔鈦硅分子篩進(jìn)行了表征，確定了多級孔材料的晶體結(jié)構(gòu)、骨架Ti物種的配位情況以及多級孔道的孔徑尺寸。以苯酚羥基化反應(yīng)和苯甲醛一鍋反應(yīng)制備苯甲酰胺為探針反應(yīng)，考察了所制備的多級孔TS-1分子篩的催化活性。

3、>　　在一鍋法中，以四丙基氫氧化銨(TPAOH)為微孔模板劑和堿源、鈦酸四異丙酯為鈦源、正硅酸四乙酯為硅源，以大孔陰離子樹脂球作為大孔硬模板劑，水熱條件下，程序升溫制備了多級孔TS-1分子篩HP-TS-1-A。表征結(jié)果表明，該材料具有典型的MFI結(jié)構(gòu)，鈦物種以四配位的形式固定在骨架中。在兩步合成法中，首先制備出無定形的多孔鈦硅球，然后以TPAOH為微孔模板劑和堿源，通過高溫晶化的方法制備了多級孔TS-1分子篩HP-TS-1-B，該材料同

4、樣具有MFI的結(jié)構(gòu)和骨架內(nèi)四配位的鈦物種。以上兩種方法均可以獲得多級孔TS-1分子篩。
　　在苯酚羥基化制備苯二酚的反應(yīng)中，兩種多級孔TS-1分子篩HP-TS-1-A和HP-TS-1-B均給出了較高的苯酚轉(zhuǎn)化率，分別為20.9％和15.9％，表明其具有突出的催化氧化能力。值得注意的是，與大家普遍認(rèn)可的高活性催化劑TS-1納米粒子相比，HP-TS-1-A和HP-TS-1-B給出了更高的催化效率(TOF)，表明了多級孔結(jié)構(gòu)在該反應(yīng)中優(yōu)