CVD法制備Ti-SiO2與硅烷化改性及其催化丙烯環(huán)氧化.pdf

1、環(huán)氧丙烷是非常重要的有機原料，已經(jīng)工業(yè)化的制備方法包括氯醇法、共氧化法和雙氧水氧化法。由于氯醇法面臨嚴重污染問題，該方法已被逐漸淘汰。新型的雙氧水氧化法由于需要配套建設雙氧水生產(chǎn)裝備，投資較大。共氧化法由于原料產(chǎn)地和聯(lián)產(chǎn)物銷售問題，其生產(chǎn)受到了極大限制。以環(huán)己基過氧化氫為氧源的丙烯共氧化法，不需要循環(huán)回收裝置，設備投資少；環(huán)己基過氧化氫制備簡單、來源廣泛，同時聯(lián)產(chǎn)物銷路好，因而發(fā)展前景較好。本文采用CVD法制備含鈦介孔催化劑，其催化效果

2、好，制備方法簡單，具有較好的工業(yè)化前景。
　　本文首先考察了CVD過程中的空速、溫度、時間對催化劑結(jié)構(gòu)及活性的影響。采用FT-IR、UV-Vis、氮氣物理吸附等手段進行了表征。結(jié)果表明隨著CVD溫度的增加催化劑比表面積、孔容逐漸減小，而孔徑則隨溫度的增加呈增大趨勢。當CVD溫度達到800℃時，骨架內(nèi)的Ti組分向骨架外遷而移形成銳礦鈦。CVD時間大于1.0 h時，催化劑表面參與反應的Si-OH反應完全，催化劑中骨架Ti的含量影響催化

3、劑反應效果。通過丙烯環(huán)氧化反應對催化劑活性進行評價，得出較優(yōu)的CVD條件為：空速10 min-1、溫度700℃、時間1.5 h。
　　對CVD法制備的Ti/SiO2催化劑進行后處理，考察了焙燒溫度及水熱處理條件對催化劑結(jié)構(gòu)與性能的影響。氮氣物理吸附、拉曼光譜、紫外光譜、元素分析等表征結(jié)果表明，高于800℃的焙燒溫度改變了催化劑Ti組分的構(gòu)成，使骨架Ti脫除，骨架外的Ti含量增加。水熱處理不僅能提高硅烷化的程度還能去除部分銳礦鈦。反

4、應評價得出較優(yōu)的焙燒溫度為700℃，較優(yōu)的水熱條件為：水量10 g/h，溫度300℃，時間2 h。
　　最后，對催化劑硅烷化改性進行了較系統(tǒng)的研究，分別考察了硅烷化方式、試劑、時間、溫度、硅烷化試劑加入量的影響。采用FT-IR、UV-Vis、氮氣物理吸附、元素分析、熱重等手段進行了表征。結(jié)果表明，液相硅烷化效果略優(yōu)于氣相硅烷化，9小時以后硅烷化接枝反應基本結(jié)束，延長反應時間不能使硅烷化反應繼續(xù)進行。隨著硅烷化溫度的增加，催化劑表面