不同TS-1分子筛含量条状催化剂的丙烯环氧化性能

环氧丙烷(PO)是重要的有机化工原料，主要用于生产聚醚多元醇、丙二醇及其它化工产品。现在工业上主要采用氯醇法和Halcon法生产环氧丙烷，但分别存在污染和联产物量大等问题，人们在改进原有工艺的同时，致力于寻找流程短、副产少、无污染的新工艺。TS-1分子筛的成功合成^[1]及其在以     

钛硅分子筛中铝杂质对其性能的影响

 以四丙基溴化铵为模板剂,以硅溶胶为硅源,采用水热合成法制备了不同铝杂质含量的钛硅分子筛,并系统考察了铝杂质对钛硅分子筛性能的影响．结果表明,原料中的铝杂质可促进钛硅分子筛晶化,但同时也引入了酸性中心;在丙烯环氧化反应中,铝杂质形成的酸性中心会催化环氧丙烷与溶剂的副反应;加入少量碱性添加物可抑制铝杂质的酸催化作用,提高环氧丙烷的选择性,但过量碱性添加物会使钛硅分子筛失活．     

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，...     

Au／TS-1@Mesosilica双功能催化材料的制备及其催化丙烯直接环氧化性能

设计制备了一种新型微孔介孔复合核壳结构钛硅分子筛TS-1@Mesosilica（TS-l@Ms）,核为MFI结构钛硅分子筛TS-1,壳层为以非离子表面活性剂P123为模板剂组装形成的介孔氧化硅．壳层氧化硅具有三维蠕虫状孔道结构,有利于微孔和介孔部分的连通及反应物和产物的扩散．通过沉积沉淀法将金纳米粒子负载在壳层介孔孔道,和TS-1中的钛活性中心协同,形成适合于C3H6和H2、O2直接气相环氧化制备环氧丙烷（PO）的双功能催化材料．实验结果表明,Au／TS-1@MS在空速8000mLg-h、温度473K条件下连续反应132h,活性和选择性没有明显下降,丙烯转化率保持在3．7％左右,PO选择性87％以上．     

固定床反应器上挤条小晶粒TS-1催化丙烯环氧化反应

采用纳米TS-1母液作为晶种, 在四丙基溴化铵(TPABr)-乙胺廉价水热体系中, 合成出晶粒尺寸为600 nm×400 nm×250 nm的小晶粒钛硅分子筛(TS-1), 用挤条法将其成型, 得到的挤条小晶粒TS-1被用于催化固定床反应器中的丙烯环氧化反应. 采用X射线衍射(XRD)光谱, 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱, 紫外-可见(UV-Vis)漫反射光谱及氮气物理吸附对挤条成型的小晶粒TS-1进行表征, 并对丙烯环氧化的最优反应条件进行考察. 其中所考察的条件包括: 反应温度, 压力, 丙烯/H₂O₂摩尔比(n(C₃H₆)/n(H₂O₂)), 丙烯、甲醇及H₂O₂的质量空速(WHSV), 以及NH₃·H₂O浓度. 在所考察的范围内, 温度对环氧丙烷(PO)收率的影响较小, 当反应压力为2.0 MPa, n(C₃H₆)/n(H₂O₂)为4时, 可以得到最高的PO收率. 当丙烯、甲醇及H₂O₂的空速分别为0.93、2.5及0.25 h^-1时, PO在产物中的含量最高. 较低的NH₃·H₂O浓度对高PO收率更有利. 在优化的反应条件下, 对比不同晶粒大小TS-1的催化性能, 并考察了挤条小晶粒TS-1的长期运转性能, 连续反应1000 h, H₂O₂转化率及PO选择性仍能维持在95%以上.     

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。     

二维HZSM-5纳米片的合成及催化苯与稀乙烯烷基化制乙苯

采用晶种导向的方法, 以四丙基溴化铵为模板剂, 乙胺为矿化剂, 硅溶胶为硅源, 氯化铝为铝源, 60 nm Silicate-1为晶种, 于水热条件下合成了具有不同b轴厚度及硅铝比的二维 HZSM-5纳米片. 采用不同碱源对分子筛进行碱处理, 其中经NaOH处理以及NaOH与四丙基氢氧化铵(TPAOH)联合处理得到了二维多级孔HZSM-5纳米片. 利用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)、 Ar吸附-脱附、 氨-程序升温脱附(NH₃-TPD)、 X射线荧光光谱(XRF)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对催化剂的结构和酸性进行了表征, 考察了硅铝比和b轴厚度对催化苯与稀乙烯烷基化反应的影响. 研究结果表明, 在360 ℃, 1.4 MPa, 苯烯比为6, 乙烯体积分数为15%, 乙烯质量空速(WHSV)为1.5 h^-1的反应条件下, 随着硅铝原子比从80提高至200, 苯的转化率略有下降, 乙基选择性保持在99.2%以上, 但甲苯及二甲苯选择性分别从0.11%和0.09%均下降至0.05%. 将不同b轴厚度的HZSM-5纳米片催化剂在苯烯比为1的条件下进行实验发现, 硅铝比为160的大晶粒HZSM-5催化剂失活严重, 反应50 h时苯的转化率从34.6%下降至8%, 二甲苯选择性达到0.37%; 而b轴厚度为100 nm的二维 HZSM-5纳米片作为催化剂时苯的转化率稳定在44.0%, 乙基选择性为94.8%, 二甲苯选择性下降至0.22%, 并在100 h内保持反应性能不变.     

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.     

Study on the Ammoximation of Cyclohexanone to Cyclohexanone Oxime Catalyzed by Titanium Silicalite-1 Formed in Inorganic System

The conventional and modified synthesis of titanium silicalite-1 is in the organic system^[1,2]. We have reported the TS-1 could be prepared with colloidal SiO₂ and TiCl₃ as Si source and Ti source respectively in inorganic system^[3]. The present paper deals with the ammoximation of cyclohexanone to cyclohexanone oxime over TS-1 prepared by the method described above. Tests are carried out for 5 hours at 65℃,with NH₃ and H₂O₂ in the liquid phase, acetone as solvent, reactants adding to reactor all at once over these two kinds of TS-1. The results show that oxime yield over TS-1 produced in inorganic system is as good as or better than that catalyzed by conventional TS-1 at the same conditions. More over, more satisfied yield of oxinone could be achieved if it reacts at some optimal reaction conditions^[4,5]. In addition, the same result has been reached at the epoxidation of propylene catalyzed by these two kinds of TS-1 Following table is the results of reaction catalyzed by these two kinds of TS-1.     

表面活性剂Tween对TS-1合成及催化性能影响的研究

以添加吐温的少量四丙基氢氧化铵（TPAOH）为模板剂,水热下合成了钛硅分子筛（TS-1）。采用FTIR、XRD、SEM、BET、UV-Vis等手段对分子筛进行表征。XRD结果表明,所得样品完全晶化,具有典型的MFI拓扑学结构;FTIR结果表明,样品在960 cm－1处出现了强吸收峰,表明钛已进入骨架;UV-Vis谱图表明,所合成样品在330 nm附近没有电子跃迁信号,表明其中没有锐钛矿型TiO2;SEM结果表明所合成样品的晶粒大小均匀。在添加适量吐温所得的胶团溶液中,模板剂分子与吐温之间的协同作用有助于TPAOH与硅、钛源定向反应,避免非骨架TiO2的生成,减少了TPAOH的用量,丙烯环氧化反应结果表明,吐温20、吐温40、吐温60及吐温80等非离子表面活性剂的添加都有助于降低模板剂（TPAOH）的用量和提高TS-1的催化活性,其中吐温40的影响尤为显著,吐温40/TPAOH摩尔比为0.02时,过氧化氢转化率达98.1%,环氧丙烷选择性和收率分别可达96.1％和94.3％。     

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。     

Trimodel hierarchical yolk-shell porous materials TS-1@mesocarbon:Synthesis and catalytic application

Trimodal hierarchical yolk-shell materials consisting of TS-1 core and mesoporous carbon shell(YS-TS-1@MC) was successfully synthesized by using TS-1@mesosilica as hard template,sucrose as carbon source and organic base tetrapropylammonium hydroxide(TPAOH) as silica etching agent.The resultant YS-TS-1@MC contains the micropores(0.51 nm) in TS-1 core,the mesopores(2.9 nm) in carbon shell as well as a void or a stack pore between TS-1 fragcments(TS-1 intercrystal mesopores,～18.4 nm).Under the rigorous etching conditions,the crystalline structure of TS-1 core was well retained.The YS-TS-1@MC served as a good support for palladium nano-particles(Pd NPs) or Rh(OH)x species,giving rise to efficient bifunctional catalysts for the tandem reactions including one-pot synthesis of propylene oxide or amides.     

含硼杂原子Na-B-ZSM-5分子筛对甲醇脱氢制甲醛反应的催化性能

以白炭黑为硅源、硼酸为硼源、NaOH为碱源、四丙基溴化铵(TPABr)和1,6-己二胺(HMDA)混合模板剂,采用水热合成法制备含硼杂原子Na-B-ZSM-5分子筛,用XRD、SEM、FT-IR、UV-vis、11B MAS NMR、NH3-TPD等方法对其进行表征。在连续流动常压固定床反应器上评价Na-B-ZSM-5分子筛对甲醇脱氢制甲醛反应的催化性能,考察n(Si)/n(B)、n(Na2O)/n(SiO2)、晶化温度和晶化时间等制备参数以及反应温度和质量空速等工艺参数对催化性能的影响。结果表明,硼进入了分子筛的骨架结构中,存在与B酸中心有关的骨架四配位硼和与L酸中心有关的骨架三配位硼,Na-B-ZSM-5分子筛含有较多的弱酸位和少量的中强酸位。催化剂的最佳制备参数为n(Si)/n(B)比值为7.5、n(Na2O)/n(SiO2)比值为0.14、晶化温度170℃、晶化时间48 h。Na-B-ZSM-5(7.5)分子筛在反应温度550℃、质量空速1.85 h-1的反应条件下对甲醇的转化率为62.97%,甲醛的选择性为68.86%。     

钛硅分子筛催化丙烯环氧化反应条件的研究

以用四丙基溴化铵（ＴＰＡＢｒ）为模板剂合成的钛硅分子筛ＴＳ－１为催化剂，Ｈ２Ｏ２为氧化剂，系统地研究了丙环氧化反应的规律，考察了反应温度、丙烯压力、催化剂用量、反应时间等反应参数的影响，找到了较佳的丙烯环氧化反应条件。研究发现：温度对反应结果有显著影响。随反应温度升高，Ｈ２Ｏ２转化率提高，但环氧丙烷（ＰＯ）选择性降低；丙烯压力对反应结果无明显影响，催化剂不经再生处理，多次重复使用产物分布保持不变，     

勃姆石纤维增强二氧化硅气凝胶的制备及性能

以六水合氯化铝为铝源, 通过水热法制备勃姆石纤维; 以甲基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯为硅源共前驱体, 采用溶胶-凝胶法进而常压干燥制备了勃姆石纤维掺杂的二氧化硅复合气凝胶; 探究了勃姆石纤维的掺杂量对复合气凝胶性能的影响. 当勃姆石纤维的掺杂量(质量分数)为1%时, 气凝胶的机械性能最好, 能够承受17.1%的压缩应变, 最大压缩强度为1.12 MPa, 压缩模量高达2.57 MPa, 复合气凝胶在150 ℃仍然具有较低的导热系数(0.0670 W·m^?1·K^?1). 勃姆石纤维能够一定程度地抑制二氧化硅颗粒在高温下的烧结和相转变, 对二氧化硅气凝胶的耐高温性能有显著的提升作用, 复合气凝胶在1100 ℃高温热处理后, 仍能保持良好的隔热性能和较高的机械强度.     

以四丙基溴化铵为模板剂合成TS-1分子筛的研究

运用1H→13CCP／MASNMR、29SiMASNMR、IR、XRD和元素分析等表征方法，研究了以四丙基溴化铵（TPABr）为模板剂的合成体系中，Ti酯和模板剂用量以及不同碱源对TS-1分子筛的影响，考察了不同Ti含量固体样品催化丙烯环氧化反应．实验结果表明：随着凝胶中Ti酯用量的增加，制得的分子筛结构对称性由单斜晶系逐渐向正交晶系转变，其丙烯环氧化活性也相应增加．尽管凝胶中所加减源只调变凝胶碱度而不起模板剂作用，然而凝胶的强碱环境对骨架钛原子引入有利．当凝胶中TPABr／SiO2摩尔比值在0．05－0.25之间时，TPABr加入量的变化不影响TS－1分子筛中骨架钛含量．     

双矿化剂对合成ZSM-5分子筛酸性和织构特征及其甲醇转化制丙烯催化性能的影响

采用静态水热法在F^--OH^-体系中,以四丙基氢氧化铵为模板剂、偏铝酸钠为铝源、正硅酸乙酯为硅源,合成了纳米SiO₂-ZSM-5分子筛,考察了F^-/Al₂O₃物质的量比对所合成的ZSM-5分子筛织构性质和甲醇转化制丙烯催化性能的影响。结果发现,随着初始溶胶F^-/Al₂O₃物质的量比的增大,产物中SiO₂的含量增大,ZSM-5分子筛的相对结晶度有所降低;同时,分子筛的比表面积和孔容减小、酸强度降低、酸量减少。对于甲醇转化制丙烯,最佳F^-/Al₂O₃物质的量比为12;此时,丙烯选择性高于45%,丙烯/乙烯（P/E）比值大于10。反应机理分析表明,过渡态择形选择性是控制烯烃选择性的重要因素。     

硅溶胶粒度与分布对高硅铝比镁碱沸石合成的影响机理

以硅溶胶为硅源, 在不同碱度的溶液中对其进行前处理, 制得不同粒度与分布的硅溶胶母液, 并以此为原料合成了高硅铝比镁碱沸石分子筛(FER zeolite). 通过激光粒度分析仪(LPSA)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱(SEM-EDS)和X射线荧光(XRF)等对母液和产物进行了表征, 考察了碱度对硅溶胶粒度特性和分子筛晶化过程以及产物性质的影响. 结果表明, 随着碱度增加, 硅溶胶母液的粒径逐渐增大, 对应于溶液中更多的Q³硅单元向Q²硅单元转变. 在低碱度下, 高聚合度的Q³硅单元倾向于使晶化过程遵循固相转化机理, 生成大片纯相镁碱沸石, 且产物的相对结晶度和固体收率均较高; 而在高碱度下, 大量活性的Q²硅单元则易于使凝胶成块, 晶化过程遵循液相转化机制, 产物尺寸较小且含有杂晶, 相对结晶度和固体收率均较低.     

Electrostatic Retention Mechanism of 2,2'-Dihydroxyazobenzene-Metal chelates on Octadecylsilanized Silica Stationary Phase

The chelating agent 2,2'-dihydroxyazobenzene (DHAB), as shown in Fig. 1, was superior to the determination of trace metal ions by HPLC with ion-pair partition mode. Among the DHAB-metal chelates, only the cationic DHAB-aluminium 1:lchelate,[AIL]⁺, is fluorescent. Thus this chelate is expected to be applicable for selective and sensitive determination of aluminium ion by HPLC. However, the retention behavior of[AlL]⁺ on octadecylsilanized silica stationary phase was not well understood. The interaction between[A1L]⁺ and octadecylsilanized silica stationary phase has been investigated.     

A new way to Prepare ts-2 with Silica sol as Silicon Source

The addition of suitable amounts of aqueous ammonia into precursor gel with silica sol as silicon source, TS-2 with small particle size and high titanium content has been successfully synthesized. It displays the same excellent performance in hydroxylation of phenol as the sample prepared with TEOS as silicon source.