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TiCl4醇溶液作钛源在水热体系中合成钛硅分子筛TS-1

钛硅分子筛ＴＳ－１的制备研究是催化领域的一个热点,采用异丙醇为溶剂调节ＴｉＣｌ４的水解活性,并对其为钛源在ＴＰＡＢｒ（四丙基溴化铵）－ＮＨ４ＯＨ体系中合成出了晶粒尺寸为３＊２μｍ的钛硅分子筛ＴＳ－１,用ＸＲＤ、ＩＲ、ＵＶ－Ｖｉｓ、ＳＥＭ等手段对所制备的样品进行了表征。通过对不同溶剂所起的作用的对比,发现醇溶剂分子的体积对钛硅分子筛的合成及着重要影响,其中异丙醇的使用能够有效的降低ＴｉＣｌ４的水解活性,使其与硅源的性质相匹配并促进沸石骨架上钛原子的引入;制得的分子筛ＴＳ－１在丙烯与过氧化氢的环氧化反应中表现出优异的催化性能。     

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。     

以混合模板剂合成TS—1分子筛及其性能研究

以四丁基溴化铵（ＴＢＡＢｒ）＋四乙基氢氧化铵（ＴＥＡＯＨ，ｎ（ＴＢＡ＾＋）／ｎ（ＴＥＡ＾＋）＝１）或以四丙基溴化铵（ＴＰＡＢｒ）＋ＴＥＡＯＨ为模板剂，钛酸四丁酯和正硅酸乙酯为原料，于１７０℃水热合成出ＴＳ－１分子筛。对合成的ＴＳ－１样品进行了ＸＲＤ，ＦＴ－ＩＲ，ＳＥＭ和ＢＥＴ比表面积分析，证实了样品中钛已进入Ｓｉｌｉｃａｌｉｔｅ－１骨架。选择戊烷氧化为探针反应，考察了ＴＳ－１的催化活性。结果表明以     

TS—1沸石的合成,结构及催化性能探讨

讨论了用两种不同硅源合成钛硅沸石ＴＳ－１的方法和合成过程中应注意的问题，并通过ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＥＭ和ＳＳＡ等手段对沸石的结构及热稳定性进行了表征和研究，确认了钛已进入沸石骨架，初步探讨了ＴＳ－１沸石合成时ＴＰＡ离子的模板作用机理，此外，通过在温和条件下用Ｈ２Ｏ２选择性氧化正己烷的反应，考察了ＴＳ－１沸石的催化活性，得到了比较满意的结果。     

TS－1沸石的合成、结构及催化性能探讨

讨论了用两种不同硅源合成钛硅佛ＴＳ－１的方法和合成过程中应注意的问题，并通过ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＥＭ和ＳＳＡ等手段对沸石的结构及热稳定性进行了表征和研究，确认了钛已进入沸石骨架。初步探讨了ＴＳ－１沸石合成时ＴＰＡ￣＋离子的模板作用机理。此外，通过在温和条件下用Ｈ＿２Ｏ＿２选择性氧化正已烷的反应，考察了ＴＳ－１沸石的催化活性，得到了比较满意的结果。     

钛硅沸石合成过程中有机胺的作用

采用四丙基溴化铵（ＴＰＡＢｒ）为模板剂，分别以正丁胺（ＮＢＡ）、己二胺（ＨＤＡ）、二乙胺（ＤＥＡ）、乙二胺（ＥＤＡ）、三丙胺（ＴＰＡ）和四乙基氢氧化铵（ＴＥＡＯＨ）调节凝胶碱度，成功地合成出ＴＳ－１沸石．采用ＩＲ，ＸＲＤ，ＵＶ－Ｖｉｓ和ＮＭＲ等表征技术，详细考察了有机胺的作用及对钛进入沸石骨架的影响．结果表明，以ＴＥＡＯＨ为碱源时抑制钛进入骨架；以ＥＤＡ为碱源时合成的钛硅沸石结晶度低；以ＴＥＡＯＨ或ＮＢＡ为碱源时合成的钛硅沸石晶粒较均匀．有机胺在ＴＳ－１合成过程中只起到调节碱度的作用，未与ＴＰＡＢｒ联合起模板作用．     

Ti—β分子筛的合成,表征与催化性能

采用水热晶化法成功地合成了Ｔｉ－β分子筛。运用ＸＲＤ，ＩＲ，ＵＶ－Ｖｉｓ和ＳＥＭ等多种现代物理技术表征了合成的Ｔｉ－β分子筛样品的物化特性，证明了它具有ＢＥＡ拓扑结构，结晶良好，且钛原子进入了分子筛的骨架，无非骨架钛存在，晶粒大小约为０．３Ζμｍ。考察了合成路线、晶化时间等因素对Ｔｉ－β分子筛的影响，发现不同合成路线只对结晶度有影响，晶化时间在１０￣１２ｈ较好。探针反应结果表明，Ｔｉ－β分子筛对苯     

Ti－Al pentasil型分子筛的表征及其热稳定性能

用气固相同晶取代法合成了Ｔｉ－ＡｌＺＳＭ－５和Ｔｉ－ＡｌＺＳＭ－１１型分子筛，并测定了它们的ＩＲ光谱、ＵＶ－Ｖｉｓ光谱以及晶胞参数，证实Ｔｉ进入了分子筛的骨架．热稳定性能的研究表明，Ｔｉ进入骨架后，分子筛热稳定性基本不变．另外，当高温处理时，Ｎａ型含钛分子筛的结晶度下降，直至转化为方石英，９６０ｃｍ－１处钛的特征峰不会消失．     

超大孔Fe和V－Ti分子筛的合成

水热法合成了具有超大孔ＭＣＭ－４１分子筛结构的含Ｐｅ和Ｖ－Ｔｉ分子筛，通过ＸＲＤ、骨架ＩＲ、ＥＳＲ、￣（２９）ＳｉＭＡＳＮＭＲ、紫外漫反射等测试表征证实，Ｆｅ原子在ＦｅＭＣＭ－４１分子筛骨架上，Ｖ和Ｔｉ同时进入Ｖ－ＴｉＭＣＭ－４１分子筛骨架。ＦｅＭＣＭ－４１的骨架红外谱除Ｆｅ分子筛的特征吸收峰６６０ｃｍ￣（－１）外，还显示９６０ｃｍ￣（－１）峰，ＥＳＲ谱出现高对称八面体环境Ｆｅ（Ⅲ）信号（ｇ＝２．０）和扭曲四面体环境Ｆｅ（Ⅲ）信号（ｇ＝４．２），而Ｖ－ＴｉＭＣＭ－４１的骨架红外９６０ｃｍ￣（－１）峰强度分别随分子筛中钛或钒的含量线性增强。约在ｇ＝１．９８处出现的超精细结构ＥＳＲ信号表明Ｖ以分散的不流动的Ｖ￣（４＋）形式存在，化学分析结果表明骨架上Ｔｉ和Ｖ原子相互间不排斥。     

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％．     

Synthesis of Pt-SnOx/TS-1@SBA-16 Composites and Their High Catalytic Performance for Propane Dehydrogenation

A novel composite material of TS-1@SBA-16 was synthesized by enwrapping TS-1 zeolite crystals with mesoporous SBA-16 silica. This composite was used as catalyst support for loading Pt-SnOx in the propane dehydr genation(PDH) reaction. Catalysts were characterized by means ofN2 adsorption-desorption, XRD, SEM, TEM, XPS, UV-Vis, and Raman spectroscopy. The effect of different contents of TS-1 on PDH was investigated, and the optimal amount of TS-1 was determined to be 10%. The catalyst with TS-1 content of 10% showed the highest PDH activity and the initial conversion of propane over it can achieve 54.5%, higher than those over TS-1 or SB A-16-supported ones. The superior catalytic performance of Pt-SnOx/TS-1 @SBA-16 is related to the synergistic effect of the excellent mass transfer performance through the hierarchical porous structure, suitable acid acidity and electronic effect of Ti species.     

两亲性TS-1沸石的制备及其相界面催化反应性能的研究

采用三甲基氯硅烷和正十八烷基三氯硅烷对TS-1沸石样品进行表面修饰，制备出了两亲性含钛沸石样品．这类两亲性含钛沸石能分布于水、油两相界面处．改性后样品的骨架未遭破坏，其中钛仍然保持了四配位骨架钛的状态，但其晶貌发生了某些改变．这类两亲性样品在不加共溶剂及静置的反应条件下，对1-辛烯和双氧水的相界面环氧化催化反应表现出优良的催化活性．尤其是三甲基氯硅烷改性后的TS-1沸石，在相界面催化反应中，具有比改性前高得多的活性．我们还发现，在该相界面催化反应条件中，相界面的面积和催化剂用量是两个最重要的影响因素，当相界面面积(cm^2)与催化剂用量(mg)的比例控制在0．15左右时，两亲性TS-1沸石的催化活性达到最高值．     

超临界流体干燥法制备TiO2／C纳米粒子及光催化性能

以TiCl4为原料,采用溶胶凝胶法结合超临界流体干燥法(SCFD)制备了纳米级TiO2/C复合光催化剂.以苯酚的光催化降解对所得催化剂的催化活性进行了评价.结果表明,纳米TiO2/C复合粒子与单组分TiO2比较,复合粒子光催化活性高于单组分的TiO2,h苯酚降解率高达975 ％,COD为957%.并用XRD、TEM、 UV-Vis和XPS等手段进行了表征,iO2以锐钛矿型形式存在.比较了不同制备方法制得的TiO2/C复合催化剂,得出超临界干燥法制备的光催化剂具有粒径小,比表面积大,分散性好,光催化活性高等特点.     

A New Method for Preparing Ti-Si Mixed Oxides

Ti-Si mixed oxides with different TiO2 content were prepared by sol-gel one step hydrolysis, using TiCl4 as the precursor. The samples were characterized by BET, FT-IR and XRD. The results indicated that titanium is in fourfold coordination with oxygen in the SiO4^4- in mixed oxides, form the bond of Ti-O-Si, and the low titania materials are mixed on an atomic scale.The phase of anatase appeared when TiO2 content is up to 80%. The mixed oxides had high specific surface areas up to 681.5 m^2/g. 10TiSi is a better support than SiO2 in the reaction of CO oxidation.     

Synthesis of mesoporous zeolite single crystals with cheap porogens

Mesoporous zeolite (silicalite-1, ZSM-5, TS-1) single crystals have been successfully synthesized by adding soluble starch or sodium carboxymethyl cellulose (CMC) to a conventional zeolite synthesis system. The obtained samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), nitrogen sorption analysis, ²⁷Al magic angle spinning nuclear magnetic resonance (²⁷Al MAS NMR), temperature-programmed desorption of ammonia (NH₃-TPD) and ultraviolet-visible spectroscopy (UV-vis). The SEM images clearly show that all zeolite crystals possess the similar morphology with particle size of about 300 nm, the TEM images reveal that irregular intracrystal pores are randomly distributed in the whole crystal. ²⁷Al MAS NMR spectra indicate that nearly all of the Al atoms are in tetrahedral co-ordination in ZSM-5, UV-vis spectra confirm that nearly all of titanium atoms are incorporated into the framework of TS-1. The catalytic activity of meso-ZSM-5 in acetalization of cyclohexanone and meso-TS-1 in hydroxylation of phenol was also studied. The synthesis method reported in this paper is cost-effective and environmental friendly, can be easily expended to prepare other hierarchical structured zeolites.     

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。     

多级孔NiMo负载TS-1分子筛催化剂的制备及其加氢脱硫性能

钛硅(TS-1)分子筛的微孔孔道严重限制了其在复杂分子催化转化中的应用,为了克服这一问题,通过酸洗脱、碱刻蚀及二者相结合的方法制备了多级孔TS-1分子筛,并采用等体积共浸渍法制备了相应的NiMo负载型催化剂;使用X射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)等方法对多级孔TS-1分子筛的理化性质进行了表征;以二苯并噻吩(DBT)为探针对催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行了评价。结果表明,和常规TS-1分子筛相比,多级孔TS-1分子筛保持了MFI拓扑结构,比表面积增大且具有介孔结构,分子筛表面形成了适量的Brønsted酸中心;相应催化剂上活性金属与载体间相互作用得以改善,MoS₂片晶长度和堆垛层数适宜,形成了更多的NiMoS活性相;催化剂活性和选择性均有所提升,尤其是酸洗脱获得的NiMo/AT-TS-1催化剂的活性相较未经处理的NiMo/TS-1催化剂提升了1.2倍,直接脱硫(DDS)路径选择性提升了22%。     

多级孔NiMo负载TS-1分子筛催化剂的制备及其加氢脱硫性能

钛硅(TS-1)分子筛的微孔孔道严重限制了其在复杂分子催化转化中的应用,为了克服这一问题,通过酸洗脱、碱刻蚀及二者相结合的方法制备了多级孔 TS-1 分子筛,并采用等体积共浸渍法制备了相应的 NiMo 负载型催化剂;使用 X 射线衍射(XRD)、N₂吸附-脱附、吡啶吸附红外光谱(Py-FTIR)、氢气程序升温还原(H₂-TPR)、X射线光电子能谱(XPS)和高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)等方法对多级孔TS-1分子筛的理化性质进行了表征;以二苯并噻吩(DBT)为探针对催化剂的加氢脱硫(HDS)性能进行了评价。结果表明,和常规TS-1分子筛相比,多级孔TS-1分子筛保持了MFI拓扑结构,比表面积增大且具有介孔结构,分子筛表面形成了适量的Brønsted酸中心;相应催化剂上活性金属与载体间相互作用得以改善,MoS₂片晶长度和堆垛层数适宜,形成了更多的 NiMoS活性相;催化剂活性和选择性均有所提升,尤其是酸洗脱获得的 NiMo/AT-TS-1催化剂的活性相较未经处理的NiMo/TS-1催化剂提升了1.2倍,直接脱硫(DDS)路径选择性提升了22%。