空心钛硅分子筛在环己烷温和氧化反应中的催化性能

在以H₂O₂为氧化剂的环己烷液相温和氧化反应体系中,对空心钛硅分子筛(HTS)的催化性能进行了系统研究,详细考察了不同反应条件包括反应时间、反应温度、反应物料配比及催化剂用量对HTS催化性能的影响。结果表明,在温和反应条件下,HTS催化环己烷氧化反应中,环己酮和环己醇是主要产物;在优化的反应条件下,酮醇产率超过40%,酮/醇摩尔比大于2.0。     

Ti-MWW分子筛催化硫醚氧化反应的机理

采用密度泛函理论的B3LYP D3方法,在6 31G(d,p)基组水平上研究了钛硅分子筛(Ti MWW)/过氧化氢(H2O2)体系T3位点活性中心上二甲基硫醚(DMS)氧化反应的微观机理,并考察了不同溶剂分子对Ti MWW分子筛催化性能的影响。结果表明：不同溶剂分子在活性中心上的吸附能力由强到弱依次为CH3COCH3、CH3OH、H2O、CH3CN;钛 氧活性中间体的催化活性由大到小依次为Ti η2 OOH CH3OH、Ti η2 OOH CH3COCH3、Ti η2 OOH H2O、Ti η2 OOH CH3CN、Ti η2 OOH、Ti η1 OOH。Ti MWW分子筛作为催化剂显著降低了二甲基硫醚与过氧化氢氧化反应的能垒,有利于反应的发生。     

钛硅分子筛催化氧化苯乙烯反应动力学研究

研究了以丙酮为溶剂、钛硅分子筛（TS-1）／H2O2体系催化氧化苯乙烯的宏观动力学。催化氧化反应条件为：反应温度50-80℃、催化剂用量（以10mmol苯乙烯计）0．4g、n（苯乙烯）：n（H202）=1：1、n（丙酮）：n（苯乙烯）=12：1。得出TS-1／H2O2体系催化氧化苯乙烯的反应为一级反应,反应活化能为17．35kJ／mol,苯乙烯反应动力学方程为：rA=5.0234e-17.35×10^3/KTCA.     

钛硅分子筛的合成及其催化氧化反应研究进展

综述了近几年关于钛硅分子筛的合成方法及催化氧化反应方面的研究进展。钛硅分子筛是一类由四配位钛原子取代分子筛骨架中的硅或铝所形成的杂原子分子筛。孤立的四配位钛原子使分子筛具有优异的催化氧化特性,尤其是与H₂O₂组成的氧化体系,对烃类的低温选择氧化反应具有良好的应用前景。不同孔道结构的钛硅分子筛对于反应物及产物的分子尺寸具有不同的选择性,TS-1、TS-2等微孔分子筛更适合小分子反应(如丙烯环氧化反应),而Ti-SBA-15、Ti-MCM-48等介孔分子筛则对较大分子的反应更有利(如苯乙烯环氧化反应)。     

TS-2型钛硅分子筛催化氧化苯乙烯的重排反应

研究了钛硅分子筛作为弱酸催化剂用于催化氧化苯乙烯的重排反应，发现不同合成条件对其合成分子筛的催化重排活性和选择性有较大的影响。由ＸＲＤ和ＦＴ－ＩＲ表征有较高结晶度和骨架钛量的分子筛具有较高的重排活性和生成苯乙醛的选择性；而结晶度和骨架钛量都较低的分子筛其重排选择性明显下降。此外还考察了反应温度、溶剂和催化剂用量对重排反应的影响规律。     

TS分子筛的催化氧化性能研究

用自掣是四丙基溴化铵（ＴＰＡＢｒ）部分取代四丙基氢氧化铵（ＴＰＡＯＨ）为模板剂,在Ｎａ＾＋离子存在下,合成出结构优良的ＴＳ－１分子筛。在丙烯Ｈ２Ｏ２氧化制环氧丙烷反应中,考察了合成的ＴＳ－１分子筛的催化活性,催化剂的预处理。用量、利用次数、再生和反应温度与时间对反应的影响。研究表明,不同的模板和合成条件明显影响分子筛的晶粒大小。晶粒度为０．４￣０．７μｍ的ＴＳ－１分子筛经１０％ＮＨ４Ａｃ预处理后,     

钛硅分子筛（TS）催经氧化苯乙烯的研究

本文研究了用气相ＴｉＣｌ４同晶取代制得的钛硅分子筛（ＴＳ）作催化剂,对苯乙烯进行催化氧化。考查了催化剂的用量、苯乙烯／Ｈ２Ｏ２（ｍｏｌ）比和溶剂丙酮／苯乙烯（ｍｏｌ）比、反应温度以及反应时间等反应条件对催化氧化反应的影响。发现ＴＳ量／苯乙烯比为０．３ｇ／１０ｍｍｏｌ、苯乙烯／Ｈ２Ｏ２比为３、丙酮／苯乙烯比在１．５４￣６．１６之间、反应温度为６０￣７０℃、反应时间≥１５时,对该反应较适宜。在最佳反应     

环境友好催化体系——钛硅分子筛／H2O2的研究

钛硅分子筛（ＴＳ）／Ｈ２Ｏ２催化体系氧化烃类化合物具有很高的活性,无废物产生,是一个对环境友好的有机合成催化体系。本文就近年来国内外对钛硅分子筛（ＴＳ）的合成、表征方法及其催化性能的研究进展进行了简要的介绍。     

水热水合成的钛硅分子筛催化性能研究

考察了用不同模板和碱源合成的钛硅分子筛在丙烯环氧化反应中的催化性能,研究了酸处理和晶粒大小及结晶度的影响。结果表明,ＴＳ－１分子筛的催化活性高于ＴＳ－２分子筛,用酸处理催化剂会造成环氧丙烷选择的下降;ＴＳ－１分子筛 闰增大,环氧化速率下降,但环氧丙烷选择上升;ＴＳ－１分子筛结晶度上升,Ｈ２Ｏ２转化率和利用率均提高。以较廉价的四丙基溴化铵为模板剂,二乙胺,正丁胺或氨水为碱源,可合成出具有较好催化丙环     

电子能量损失谱研究钛硅分子筛中钛的存在状态

利用透射电子显微技术（TEM）、X射线能谱技术（EDX）以及电子能量损失谱技术（EELS）对Ti原子是否进入到TS-1钛硅分子筛骨架进行了研究。结果表明,TS-1钛硅分子筛中存在的微量TiO₂粒子的EELS信号中O-K边与Ti-L₂边的能量差为70eV左右;而钛硅分子筛(TS)粒子的EELS信号中O-K边与TiL₂边的能量差为79eV左右。对比TiO₂、TS粒子的EELS,发现TS粒子的TiL₂、Ti-L₃边与TiO₂粒子的TiL₂、TiL₃边的能量差为1eV,这种能量差异可以作为Ti原子进入TS-1钛硅分子筛骨架的一种证明。     

V_2O_5催化剂液相选择性氧化甲烷合成甲醇

考察了过渡金属催化剂TiO2,V2O5.K2Cr2O7,KMnO4在发烟硫酸中对甲烷氧化的催化活性,发现它们对甲烷氧化为硫酸单甲酯CH3OSO3H均有活性。在此基础上,确定了V2O5体系的最优反应条件:甲烷初始压力4.0 MPa,反应温度180℃,V2O5用量0.017 5 mol,反应时间2 h,发烟硫酸中游离SO3为50％。在最优反应条件下甲烷的转化率可达54.5％,甲醇收率达45.5％。     

Ag^＋、Ni^2＋改性复合钛铌酸钾盐对二甲基硫和乙硫醇吸附与光催化氧化研究

由高温固相法制备复合钛铌酸钾盐,通过Ag^＋和Ni^2＋离子交换对其进行改性。采用红外光谱方法考察Ag^＋与Ni^2＋离子改性的复合钛铌酸盐对二甲基硫（DMS）和乙硫醇（EM）的吸附特征与光催化氧化作用。结果表明,复合钛铌酸盐对DMS与EM的吸附与光催化氧化行为取决于分子中S原子的环境与复合钛铌酸盐中阳离子的性质。DMS同Ag^＋与Ni^2＋离子改性的钛铌酸钾盐表面相互作用较弱,在自然光辐射下稳定,而EM同Ag^＋离子改性的钛铌酸盐具有明显的相互作用,即使在自然光辐射下也可被氧化。在紫外光辐射下,DMS和EM在两种离子改性的钛铌酸钾盐上均被催化氧化,DMS被氧化至亚砜、砜和硫酸酯,而EM被氧化至磺酸。     

杂多酸催化甲醇液相合成二甲醚

研究了杂多酸催化甲醇液相合成二甲醚(DME)的工艺,考察了反应温度、反应时间、催化剂种类及用量对甲醇转化率、DME选择性、DME收率的影响,确定了适宜的工艺条件。实验结果表明,杂多酸对甲醇液相合成DME的催化活性高低顺序为:磷钨酸>硅钨酸>磷钼酸,Hamm ett酸性滴定法测定3种杂多酸的酸强度函数范围均为-8.2～-3.7;采用磷钨酸作催化剂,甲醇液相合成DME较适宜的工艺条件为:反应温度180℃、反应时间6h、每100mL甲醇的催化剂用量3.0g。在该条件下,甲醇转化率为65.4%、DME选择性为99.8%、DME收率为32.6%。     

乙酸—对二甲苯体系催化氧化动力学研究

以乙酸钴、乙酸锰为催化剂,四溴乙烷为促进剂,在半间歇搅拌釜式钛材反应器中对乙酸-对二甲苯体系中二氧化碳、乙酸甲酯的生成规律以及对二甲苯的转化速率进行了研究,得到了对二甲苯转化速率方程,并探讨了对二甲苯液相氧化过程中降低乙酸消耗量的可能途径。     

甲烷液相部分氧化制甲醇的动力学影响因素

采用自制的实验装置,开展了甲烷液相部分氧化制甲醇的研究,考察了反应溶剂、初始压力、反应温度、催化剂的种类及其用量对甲烷转化率和甲醇收率的影响。实验结果表明,游离SO3含量为50%(w)的发烟硫酸适于用做甲烷部分氧化制甲醇的反应溶剂;甲烷转化率随初始压力的升高而增大,而甲醇收率随初始压力的增加呈先增加后趋于平缓的趋势;在160～180℃内,甲烷转化率和甲醇收率均随反应温度的升高而增大;以I2为催化剂时,当I2的添加量为1 778 mg(含50%(w)SO3的发烟硫酸70 mL)时,甲烷转化率和甲醇收率最大;以V2O5为催化剂时,随V2O5添加量的增加,甲烷转化率和甲醇收率均增大,但当V2O5的添加量超过2 546 mg(含50%(w)SO3的发烟硫酸70 mL)时,V2O5添加量对提高甲醇收率的作用不明显。通过对实验数据的分析,建立了反应动力学方程。     

过渡金属盐及络合物在乙苯液相氧化中的催化作用

在常压氧、１１０℃的反应条件下，考察了不同过渡金属盐及乙酰丙酮络合物在乙苯液相氧化中的催化作用，其中钴的苯甲酸盐和乙酰丙酮络合物的活性较高，Ｃｏ（ａｃａｃ）３的催化活性高于Ｃｏ（ａｃａｃ）２。Ｃｏ（ａｃａｃ）２在乙苯的液相催化氧化反应中的诱导期比Ｃｏ（ａｃａｃ）３长，因此推测Ｃｏ（Ⅲ）可能是反应过程中的活性物种。反应速度随Ｃｏ（ａｃａｃ）３用量的增大而加快，表明反应可能是通过配位－链锁机理进行的。     

负载氧化钴的碳纳米管催化剂催化氧化环己烷

 采用浸渍-沉淀法制备出负载型碳纳米管氧化钴催化剂(Co₃O₄/CNTs),将其用于环己烷的氧化反应,考察了硝酸钴浓度对所制备的Co₃O₄/CNTs催化环己烷氧化反应效果的影响,同时考察了反应时间、温度、催化剂用量、引发剂用量等因素对环己烷催化氧化反应的影响。结果表明,硝酸钴浓度为0.5mol/L所制备的Co₃O₄/CNTs催化剂对环己烷氧化反应催化效果较好;以叔丁基过氧化氢为引发剂,空气为氧化剂,在反应温度150℃、反应时间2h条件下,环己烷的转化率可达到14.2%,环己醇、环己酮和环己基过氧化氢总选择性可达到90.2%。