鈦硅分子篩（TS-1）是一類骨架中含有鈦原子的雜原子分子篩,具有較高的水熱穩(wěn)定性和良好的催化活性,尤其在與H₂O₂組成的催化氧化體系中,具有反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物選擇性高和反應(yīng)過程無污染等優(yōu)勢(shì),已廣泛用于眾多反應(yīng)領(lǐng)域中。但TS-1分子篩的孔道較小,局限于小分子反應(yīng);分子篩粉體回收步驟繁瑣;在氣相反應(yīng)中的催化作用還需進(jìn)一步提高。針對(duì)以上問題,本論文研究了不同粒徑TS-1以及具有中空結(jié)構(gòu)鈦硅分子篩（TSH）的合成條件,利用苯酚羥基化反應(yīng)考察了催化性能;在氧化鋁載體的外表面和內(nèi)表面合成了TS-1膜,實(shí)現(xiàn)了TS-1分子篩的固載化,解決了回收困難的問題;針對(duì)鈀膜反應(yīng)器存在的原料利用率低和苯酚選擇性低等問題,將TS-1分子篩與鈀膜的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合分別制備了TS-1/Pd/TS-1三層復(fù)合膜和Pd/TS-1復(fù)合膜,對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行了表征,對(duì)氣體滲透和催化苯制苯酚反應(yīng)的性能進(jìn)行了測(cè)試。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:1、通過改變合成條件制備出不同粒徑的TS-1分子篩,對(duì)其進(jìn)行表征并應(yīng)用于苯酚羥基化反應(yīng)中。結(jié)果表明,隨晶化溫度的降低,晶化時(shí)間的縮短,H₂O/... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MFI型分子篩的孔道結(jié)構(gòu)和骨架結(jié)構(gòu)

山東理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第一章文獻(xiàn)綜述4篩中，鈦原子是催化活性中心，以四面體的形式獨(dú)立存在[24]，與硅原子以Ti-O-Si鍵相連，不存在Ti-O-Ti鍵[25]。由于TS-1分子篩具有很高的疏水性、熱穩(wěn)定性、良好的催化活性和選擇性，尤其對(duì)以H2O2為氧化劑的多種有機(jī)物的氧化反應(yīng)具有獨(dú)特的擇形催化性能[26]，而且還原產(chǎn)物是水，對(duì)環(huán)境無污染性，因此受到國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的高度重視。目前已廣泛應(yīng)用于烯烴環(huán)氧化[27]、環(huán)己烷氧化[28]、環(huán)己酮氨氧化[29]、氧化脫硫[30]和苯酚羥基化[31]等多種反應(yīng)中（圖1.2）。圖1.1MFI型分子篩的孔道結(jié)構(gòu)和骨架結(jié)構(gòu)Fig.1.1PorestructureandframeworkofMFIzeolite圖1.2TS-1分子篩的應(yīng)用Fig.1.2TheapplicationofTS-1zeolite1.2.2TS-1分子篩的合成方法經(jīng)過幾十年的研究，TS-1分子篩在制備方面已有了眾多改進(jìn)，其合成方法多種多樣，主要有以下幾種：

從χ?校?言詡憂夥從?90]、脫氫反應(yīng)[91]、耦合反應(yīng)[92]以及催化反應(yīng)[93]等方面取得了顯著的研究成果。尤其是在H2-O2反應(yīng)體系下，利用鈀膜對(duì)氫獨(dú)特的溶解-擴(kuò)散機(jī)制[94,95]，對(duì)氫氣進(jìn)行活化并催化苯一步羥基化制備苯酚，取得了較好的反應(yīng)結(jié)果。2002年，Niwa等[96]首次在Science雜志上報(bào)道了采用鈀膜反應(yīng)器在H2-O2體系下催化苯一步羥基化制備苯酚，鈀膜反應(yīng)器表現(xiàn)出了優(yōu)異的催化性能，在200℃溫度下，苯轉(zhuǎn)化率可達(dá)10-15%，苯酚選擇性達(dá)80%以上。研究者普遍認(rèn)為，該鈀膜反應(yīng)器催化苯制備苯酚的反應(yīng)機(jī)理（如圖1.3所示）為：①H2一側(cè)的氫分子在鈀膜的活化作用下變?yōu)榛钚詺湓樱℉*），并滲透至O2一側(cè)；②H*與O2結(jié)合生成羥基化反應(yīng)所需的活性氧物種（HO·，HOO·等）；③在鈀膜表面吸附的苯與活性氧物種反應(yīng)生成苯酚等產(chǎn)物。該鈀膜反應(yīng)器中H2和O2分開進(jìn)料，避免了H2-O2體系混和進(jìn)料帶來的爆炸危險(xiǎn)；鈀膜將氫分子活化為活性氫原子，起到催化作用，使整個(gè)反應(yīng)體系無須再外加催化劑；而且苯酚選擇性高、副產(chǎn)物少，是一種經(jīng)濟(jì)可行、安全方便的苯酚制備方法，具有良好的應(yīng)用前景。圖1.3鈀復(fù)合膜反應(yīng)器催化苯一步羥基化制備苯酚原理圖Fig.1.3Schematicdiagramofdirecthydroxylationofbenzenetophenolthroughapalladiummembranereactor

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波法合成氟改性TS-1及其催化環(huán)己酮氨肟化性能（英文）[J]. 薛曉璐,高鵬飛,張磊,趙永祥.  分子催化. 2019(01)
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博士論文
[1]用等離子體合成的H2O2和改性TS-1催化丙烯氣相環(huán)氧化[D]. 蘇際.大連理工大學(xué) 2012
[2]鈦硅沸石膜及鈦硅—鈀復(fù)合膜的制備與應(yīng)用研究[D]. 王曉斌.大連理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]鈦硅分子篩的合成及其催化丙烯環(huán)氧化反應(yīng)研究[D]. 王磊.天津大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3454879