化學(xué)氣相沉積法制備Ti-SBA-15及其催化氯丙烯環(huán)氧化.pdf

1、環(huán)氧氯丙烷是一種重要的有機(jī)化工產(chǎn)品，用途廣泛。目前環(huán)氧氯丙烷的工業(yè)生產(chǎn)方法主要是丙烯高溫氯化法和醋酸丙烯酯法，但都存在工藝流程長(zhǎng)，能耗大，污染大等問(wèn)題。本文采用化學(xué)氣相沉積法制備Ti/SBA-15催化劑，以叔丁基過(guò)氧化氫（TBHP）為氧源，催化氯丙烯直接環(huán)氧化制備環(huán)氧氯丙烷，探索了氯丙烯環(huán)氧化的新工藝。
　　本文首先以三嵌段共聚物P123為模板劑，正硅酸乙酯為硅源，采用水熱合成法制備載體SBA-15，用N2物理吸附，UV-Vis，

2、FT-IR，SEM等手段對(duì)樣品進(jìn)行表征，考察了硅模比，酸濃度，反應(yīng)溫度，晶化時(shí)間，晶化溫度，煅燒溫度對(duì)載體孔結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明：改變SBA-15的制備條件，催化劑的比表面積在200-800m2/g，孔容積在0.5-1.1cc/g，孔徑在3.8-18nm之間可調(diào)節(jié)，制備SBA-15適宜的條件為：硅模比60，鹽酸濃度2mol/L，反應(yīng)溫度40°C，晶化溫度100°C，晶化時(shí)間24h，煅燒溫度550°C。
　　在合成載體SBA-15的

3、基礎(chǔ)上，采用化學(xué)氣相沉積法（CVD）制備Ti/SBA-15，采用N2物理吸附，UV-Vis，F(xiàn)T-IR，ICP，XRD等手段對(duì)樣品進(jìn)行了表征，考察了鈦源，溶劑，鈦源濃度，載體，沉積時(shí)間和沉積溫度對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)的影響，并進(jìn)行了氯丙烯環(huán)氧化反應(yīng)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：CVD法制備Ti/SBA-15合適的鈦源為TiCl4；相對(duì)于甲苯和乙醇為溶劑，TiCl4的二氯甲烷溶液濃度為80％時(shí)，有利于Ti的負(fù)載，但效果不及采用氣化的TiCl4直接進(jìn)料；比表面積大

4、的載體有利于提高鈦含量，合適的沉積時(shí)間為1.5h，沉積溫度為700°C，鈦的負(fù)載量達(dá)到2.38%。在氯丙烯環(huán)氧化反應(yīng)評(píng)價(jià)中，TBHP的轉(zhuǎn)化率達(dá)到60.40%，環(huán)氧氯丙烷相對(duì)TBHP的選擇性達(dá)到50.65%。
　　為進(jìn)行對(duì)比研究，采用原位水熱一步法制備了Ti/SBA-15，結(jié)果表明：CVD法比水熱法制備的Ti/SBA-15能產(chǎn)生更多的活性Ti量，因而催化性能更好；在對(duì)催化劑的改性研究中，對(duì)載體SBA-15進(jìn)行水熱預(yù)處理，增加載體表面