钛硅介孔分子筛的制备及应用

摘要

钛硅分子筛是一类重要的氧化催化剂，如具有MFI和MFL结构的TS-1、TS—2分子筛，在以双氧水为氧化剂时，能催化氧化多种有机化合物。但是它们应用于催化氧化大分子化合物时常常会受到其孔径(7A)的制约。MCM—41、MCM—48、SBA-15等新型介孔分子筛的发现，为合成具有大孔孔道的催化剂提供了新的方向。由于SBA-15的孔径可以在很大的范围调控，具有很高的水热稳定性，含钛的SBA-15具有更加重要的应用前景，因而受到人们的普遍关注。 本文在钛—氧化硅、含钛有机功能化的钛硅介孔分子筛的合成及其在烯烃环氧化反应中的应用方面进行了研究，主要包括以下几个方面： 第一章为文献综述，主要介绍了钛硅介孔分子筛合成及应用的主要现状。 第二章介绍了以“酸碱对”混合钛源和无机硅源通过水热法合成钛硅介孔分子筛材料，并应用于1-辛烯环氧化反应体系。混合钛源为四氯化钛和钛酸正丁酯，硅源为正硅酸乙酯，有机结构导向剂为三嵌段共聚物P23。XRD，TEM，FT—IR，Uv—vis和氮吸附表明，经500℃高温去除表面活性剂的钛硅介孔分子筛材料具有高度有序的介孔结构，大比表面积(986-1349㎡/g)和孔容(0.81-1.2 cm3/g)，均一的孔径(4.5-6.3 nm)，以及Ti—O—Si共价键。通过将材料应用与1-辛烯环氧化反应体系中，催化剂显示了较高的催化活性。 第三章主要利用无机钛源和混合硅源通过水热法合成有机功能化钛硅介孔分子筛材料的合成，并应用于1-辛烯环氧化反应体系。XRD，TEM，FT—IR，Uv—vis和氮吸附表明，经500℃高温去除表面活性剂的钛硅介孔分子筛材料具有高度有序的介孔结构，大比表面积(421-980㎡/g)和孔容(0.51-1.3 cm3/g)，均一的孔径(6.3-8.0 nm)，以及Ti—O—Si共价键。将材料应用与1-辛烯环氧化反应体系中，通过催化性能比较发现提高材料的疏水性可以提高材料的催化活性。 第四章研究了利用酚醛树脂，钛酸异丙酯和正硅酸乙酯为前驱体，利用溶剂挥发自主装技术合成比表面积大、有序度高，且硅钛摩尔比例可调的介孔聚合物—氧化钛硅分子筛纳米复合材料，并应用于1-辛烯环氧化反应体系。通过氮气气氛下350℃去除表面活性剂的聚合物—氧化钛硅分子筛纳米复合材料具有高度有序的介孔结构，有机组分与无机组分混合均匀，大比表面积(476-711㎡/g)和孔容(0.49-0.76cm3/g)，均一的孔径(6.6-8.2 nm)，以及Ti—O—Si共价键。通过调节有机聚合物的含量来改变材料的亲疏水性。将材料应用与1-辛烯环氧化反应体系中，通过催化性能比较发现提高材料的疏水性可以提高材料的催化活性。 第五章介绍了用后嫁接法，以不同的钛源为前驱物，以未去除表面活性剂的SBA-15为载体制备不同钛含量的钛硅介孔分子筛，并应用于1-辛烯环氧化反应体系。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:本论文中涉及到的专业名词的缩写说明

声明

第一章前言

1.1介孔材料的合成

1.2介孔材料的化学改性

1.3含钛分子筛的合成

1.4论文选题

第二章利用“酸碱对”混合钛源合成有序钛硅介孔分子筛及其催化活性

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4本章小结

第三章有机功能化钛硅介孔分子筛的制备及其催化活性

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小结

第四章有序介孔双功能复合体Ti-SiO2-Folymer的制备及其催化活性研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小结

第五章 以SBA-15(P)为载体利用嫁接法制备钛硅介孔分子筛及其催化活性研究

5.1引言

5.2实验部分

5.3结果与讨论

5.5本章小结

总结

致 谢

参考文献

个人简历及攻读学位期间的研究成果