高硅ZSM-5分子筛和二次合成Ti-ZSM-5分子筛的结构

运用度角旋转（MAS）和交叉极化（CP）等核磁共振波谱和红外光谱技术，分别对采用不同模板剂制备的高硅ZSM－5分子筛和以此为母体，经气固同晶取代法得到Ti－ZSM－5分子筛的结构特性进行了研究．结果表明：在水热法合成高硅ZSM-5分子筛过程中，模板剂明显制约着所制得的分子筛的结构特性．通过选用合适的模板剂，可直接获得具有正交晶系结构的高硅ZSM－5分子筛．在随后的气固相同晶取代过程中，钛原子通过占据分子筛骨架中的缺陷位进入骨架，形成具有一定Ti／Si比例的钛硅分子筛（Ti－ZSM－5）。骨架结构中缺陷位的含量直接影响分子筛的载钛量。     

以钛酸四丁酯和四氯化钛混合物作钛源合成钛硅分子筛TS—1

以四丙基溴化铵（TPABr)作模板剂、氨水作碱源,以四氯化钛部分取代钛酸四丁酯作钛源,成功地合作了钛硅分子筛TS－1。用XRD、IR、UV－Vis等手段进行表征的结果显示,样品呈现MFI拓扑结构特征。同经典合成体系的TS－1相对比,在紫外谱图上,样品中未出现锐钛矿TiO2的特征吸收,证明混合钛源更有利于钛原子进入分子筛骨架内,合成的分子筛样品在丙烯环氧化反应中也表现出了优异的催化性能。     

钛硅分子筛的结构表征及催化性能研究

以ＴＰＡＢｒ为模板剂，氨水等为碱源合成了钛硅分子筛ＴＳ－１，并利用ＸＲＤ，ＩＲ，元素分析，ＵＶ－ＶＩＳ，热分析等手段对合成的分子筛进行了表征，通过丙烯环氧化反应合成的ＴＳ－１催化性能。结果结果，ＴＳ－１凝胶与产品的硅钛与基本一致；随着硅钛比的降低，ＴＳ－１由单斜晶系过渡为正交晶系，在硅钛比为１２９－１６．７的范围内，随着进入骨架的钛量增加，单胞体积增大；     

以硅溶胶和三氯化钛为原料合成Ti-MCM-41分子筛 Ⅰ. Ti-MCM-41分子筛的合成

 以硅溶胶和TiCl3水溶液为原料,采用水热合成方法制备了结晶度和长程有序性较高的中孔Ti－MCM－41分子筛．钛的加入提高了中孔分子筛的长程有序性．辅助模板剂的选择对分子筛的合成很重要,其中以四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵作辅助模板剂的效果较好．四甲基氢氧化铵的用量对分子筛的结晶度和长程有序性也有影响,用量过高和过低都会降低分子筛的结晶度．合成的分子筛中的钛含量（摩尔分数）可以达到3．75％,进一步增加钛的含量,将不能合成得到中孔结构的分子筛．     

钛硅分子筛催化1-丁烯环氧化研究

自1983年Taramasso等报导TS-1的合成以来,钛硅分子筛的合成及应用一直是分子筛催化领域的热点。经典TS-1合成方法采用四丙基氢氧化铵（TPAOH）为模板剂,合成成本较高、条件苛刻,限制了其应用。用四丙基溴化铵（TPABr）为模板剂代替TPAOH,能够成功地合成TS-1。不同孔道结构的钛硅分子筛,如Ti-β、Ti-MCM-41、Ti-HMS等弥补了TS-1较小孔径的缺点,进一步扩大了钛硅分子筛的应用。本文以不同合成方法得到的TS-1及中孔Ti—HMS为催化剂,双氧水为氧化剂,1-丁烯环氧化合成1,2-环氧丁烷,研究了不同钛硅分子筛对1-丁烯环氧化反应的催化性能。     

Ti-HMS分子筛的合成与表征

 以十二胺(DDA)为模板剂,采用室温晶化合成了钛硅中孔分子筛Ti-HMS,并用XRD,IR,UV-Vis和N2吸附对分子筛样品进行了表征,考察了配料硅/钛比、模板剂用量及晶化时间对合成分子筛的影响. 结果表明,Ti-HMS分子筛具有较大的比表面,孔径约为3 nm. 随着配料硅/钛比的降低,Ti-HMS分子筛的比表面积减小,进入骨架的钛量增多,且非骨架钛也增多. n(DDA)/n(SiO2)≤0.22时,随着模板剂用量的减少,Ti-HMS分子筛的结晶度下降,骨架钛含量减少,非骨架钛含量增加. 晶化时间在9~18 h最佳.     

钛硅分子筛TS-1的合成、表征及催化性能

钛硅分子筛TS-1自Taramasso等［1］首次报道合成以来,由于其优异的选择氧化催化 性能及其催化的反应具有对环境污染轻,反应条件温和等优点而备受关注. 钛硅分子筛的制 备及应用研究是分子筛催化领域中的热点之一. 在经典的合成体系中,四丙基氢氧化铵(TPAO H)常被用作模板剂［2］,这是钛硅分子筛价格较为昂贵的主要原因之一. 国内外学者 都致力于廉价合成体系的开发,Müller等［3］报道了以四丙基溴化铵(TPABr)作模板 剂合成钛硅分子筛. 对于钛源和硅源,人们往往都采用水解趋势较为缓和的钛酯和硅酯,以达 到钛源和硅源的匹配;在合成过程中,要预先将钛酯加入到乙酰丙酮或异丙醇溶剂中进行稀释 ,并对胶液进行蒸醇处理［2,3］. 这使得钛硅分子筛的合成过程更加复杂,并提高了 其合成费用. 本文以钛酸四丁酯(TBOT)和四氯化钛混合原料作钛源,成功地合成出对丙烯环 氧化具有优异催化性能的钛硅分子筛TS-1,避免了上述的复杂步骤,并降低了钛硅分子筛的成本.     

用不同方法合成的钛硅分子筛TS-1的拉曼光谱研究

采用不同方法合成了钛硅分子筛ＴＳ－１,Ｒａｍａｎ光谱表征表明,不同方法合成的ＴＳ－１分子筛中钛的分散状态不同,当钛的含量低于１．５％,不同方法合成的ＴＳ－１中的钛主要以高分散状态存在,当钛含量达到２．０％以上时,不同方法合成的钛硅分子筛中钛的分散状态显著不同,其中以ＴｉＣｌ３合成的分子筛中骨架钛的含最高,而杂晶相锐钛矿含量最低,同时催化氯丙烯环氧化活性也最高,而以正钛酸四丁酯为钛源,在静止态下晶化的钛硅分子筛中锐钛矿含量最高,催化活性最低。     

以硅胶和三氯化钛为原料合成Ti-MCM-41分子筛 Ⅱ. Ti-MCM-41分子筛的表征

 利用N2吸附,TG－DTA,FT－IR,UV－Vis和UV－Raman光谱等技术对以硅溶胶和TiCl3水溶液为原料合成的中孔Ti－MCM－41分子筛的孔结构和钛的配位状态进行了详细的表征．N2吸附等温线表明,Ti－MCM－41分子筛的孔径比纯硅MCM－41分子筛小,钛的加入使分子筛的单胞体积大大增加,比表面积和孔壁厚度也显著增大．TG－DTA结果表明,Ti－MCM－41分子筛中存在着两种不同的模板剂键合位．FT－IR,UV－Vis及UV－Raman光谱表明,Ti原子存在于分子筛骨架中且以四面体方式配位,没有结晶状态的TiO2形成．     

氟离子对钛硅分子筛合成的影响

将氟离子引入钛硅分子筛合成体系，系统研究了氟离子对钛硅分子筛合成的影响。结果表明，四丙基溴化铵－NH4F体系与四丙基溴化铵－有机铵体系有着类似的合成规律：加入晶种可以降低分子筛晶粒粒度；随着NH4F／SiO2降低，晶粒增居；四丙基溴化铵最低用量在TPABr/SiO2=0.025-0.05之间；随着SiO2/TiO2增大，分子筛相对结晶度增加。将氟离子引入钛硅分子筛合成体系能促进钛硅分子筛晶化，但氯离子不具有同样的效应。     

合成条件对TS-1结构及其催化氯丙烯环氧化的影响

采用水热法合成了TS-1分子筛，根据XRD、FT-IR、FT-Raman和UV-Vis的表征结果计算了TS-1的相对结晶度和骨架钛相对含量，并以氯丙烯环氧化反应为探针反应，研究了合成条件对TS-1的结构和催化性能的影响，结果表明，TS-1的结晶度随合成液中Si／Ti比和TPAOH／Si比的增大呈先增大后减小的趋势，TS-1的骨架钛相对含量也随合成液中钛含量的减少呈先增大后减小的趋势，随TPAOH含量的增加TS-1的骨架钛相对含量和非骨架钛含量一直增加，且非骨架钛的类型有所改变．具有较高结晶度和骨架钛含量及较低非骨架钛含量的TS-1的催化性能较好．较好的氯丙烯的转化率和环氧氯丙烷的选择性分别为92．1％和87．5％．     

钛硅酸盐分子筛TS－1的合成及表征

钛硅酸盐分子筛ＴＳ－１的合成及表征马淑杰，李连生，刘国宗，林文勇（吉林大学化学系，长春１３００２３）苏克，李莹（长春地质学院测试中心，长春１３００２１）关键词ＴＳ－１沸石，合成，苯酚，催化氧化＊～ｓ－ＺＳＭ－５沸石是Ｓ！Ｉ。。１ｕｅ－１沸石的衍生物，...     

Study on the Acid Treatment of Titanium Silicalite TS-1

Titanium silicalite (TS-1) is one kind of heteroatom molecular sieve synthesized by Taramasso and his coworkers in 1983^[1]. Its specific catalytic oxidation properties have attracted much attention of many scientists^[2]. The synthesis of TS-1 need use expensive TPAOH as the template; this restrains its industrial application. There are many reports on low cost TS-1, such as using TPABr to replace TPAOH, silica sol to replace tetra-ethyl orthosilicate^[3-5]. In our lab, TS-1 was synthesized by using TPABr as the template and silica sol as silicon source,and the amount of TPABr was decreased to 0.05 (TPABr/SiO₂). The as-synthesized TS-1 has some differences compared with TS-1 synthesized according to the standard method, such as large crystal size, trace aluminum, extra-framework titanium, high activity in the epoxidation of propylene with dilute H₂O₂ and low selectivity of propylene oxide (20-30%). The low selectivity of PO is attributed to the acidity of TS-1 resulted from the trace aluminum and silicon hydroxyl. In order to increase the selectivity of PO, it is necessary to add some base to the reaction mixture. Generally, acid treatment can remove aluminum and other elements and impurity to improve catalyst. In this paper, the effect of the acid treatment on the physicochemical properties of TS-1 was studied.     

无机原料体系合成TS-1影响因素的研究

以廉价的硅溶胶和三氯化钛分别作为硅源和钛源,四丙基溴化铵(TPABr)为模板剂,二乙胺、正丁胺、氨水等作为碱源,在无机体系中合成了TS-1分子筛。采用XRD,IR,UV-vis,SEM,元素分析和N2吸附/脱附等对合成的分子筛进行了表征。详细考察了碱源、硅钛比N2保护、晶种、模板剂用量、硅源及晶化时间等因素对分子筛合成的影响。结果表明,以无机原料合成的TS-1与用传统有机原料合成的TS-1具有同样的特征。碱度的控制是合成的关键,配胶时需N2保护,加入晶种对合成有明显的导向作用,模板剂最低用量有一临界值,硅溶胶作硅源合成的TS-1晶粒比较大。     

TS-1分子筛骨架钛原子引入过程的研究

采用廉价的四丙基溴化铵（ＴＰＡＢｒ）为模板剂合成了ＴＳ１分子筛．在晶化过程中,运用ＸＲＤ,ＩＣＰ,ＩＲ,２９ＳｉＭＡＳＮＭＲ和ＵＶＶｉｓ光谱等表征手段,系统地研究了钛原子引入分子筛骨架的机制,观察到钛原子随分子筛的形成同步进入骨架的规律．另外,尽管在晶化初期固相中没有ＴｉＯ２结晶出现,但存在分散态的ＴｉＯｘ物种．随晶化时间的延长,液相中钛物种之间聚合的几率增加,使固相中ＴｉＯ２晶体不断形成．     

Novel method for synthesis of titanium silicalite-1 (TS-1)

Titanium silicalite-1 (TS-1) was easily synthesized using inorganic silicon and titanium source, tetrapropylammonium bromide (TPABr) or TPAOH as templating molecule, NH3· H2O, HDA or TEAOH etc. as base sources. In this system, TPA cations (come from TPABr or TPAOH) served as tern-plating agents to direct the MFI structure. NH3H2O, TEAOH or HDA etc. provides the alkalinity necessary for crystallization. X-ray diffraction, UV-Vis, ER spectroscopies, SEM, 29 Si MAS NMR showed that the zeolites obtained possessed all the structural characteristics of TS-1, and titanium atoms were introduced into the framework in TS-1. This material was proved to have high crystallinity and high catalytic activity to allyl chloride epoxidation and propylene epoxidation. All the samples synthesized had similar catalytic properties with a standard TS-1 through compared inorganic reactant system with organic synthesis system using propylene epoxidation. The effects of silicon source and TPABr/SiO2 ratio were discussed.     

Synthesis of titanium silicalite-1 (TS-1) zeolite with high content of Ti by a dry gel conversion method using amorphous TiO2–SiO2 composite with highly dispersed Ti species

In this study, we have developed a new method to synthesize mesoporous titanium silicalite-1 (TS-1) with a higher content of active titanium in the framework (more than 5%) than that obtained from the conventional hydrothermal synthesis. The new method combines two methods as follows: (1) a sol-gel method in tetrahydrofuran for the synthesis of TiO₂–SiO₂ composite with highly dispersed Ti species and (2) a dry gel conversion method for the crystallization to TS-1. This investigation revealed that the dispersion of Ti in the starting materials was quite important to synthesize mesoporous TS-1 with high content of Ti besides dry conversion method. The obtained mesoporous TS-1 with a high content of titanium showed higher catalytic activity in 1-hexene epoxidation than conventional TS-1. This high activity is likely to originate from the high content of titanium in the framework.     

^29Si（^27Al）MAS NMR考察镧离子在LaDAlY型沸石中的作用

用~(29)Si(~(27)Al)MAS NMR和辅加乙酰丙酮(acac)处理样品的静态~(27)Al NMR研究了镧离子对脱铝Y型沸石(DAIY)骨架硅、铝和非骨架铝(EFAL)的影响.结果表明,~(29)Si MAS谱的化学位移及其形状不仅取决于连接[SiO_4]四面体的[AlO]-四面体数目,而且还与引入镧离子的量有关.镧离子的引入导致~(27)Al MAS谱的明显宽化和不对称形变.另外,还讨论了镧离子对非骨架铝的影响.