取向TS-1分子篩膜的制備及用于構造板式微反應器催化環(huán)己酮氨肟化反應.pdf

1、鈦硅分子篩(TS-1)具有獨特的孔道結構,在以過氧化氫為氧化劑的一系列有機物的選擇性催化氧化反應中具有優(yōu)異的擇形催化功能,若將TS-1分子篩以分子篩膜的形式負載于載體上用于催化反應具有潛在的應用前景。本論文以蒸汽輔助結晶法、水熱合成法、二次生長法制備b取向的TS-1分子篩膜,并討論一維窄尺寸的板式微反應器在環(huán)己酮氨肟化反應中的應用。主要研究內(nèi)容和結果如下:
　　一、利用蒸汽輔助結晶法在晶體硅表面上生長TS-1分子篩膜,研究晶化方法

2、與晶化釜內(nèi)水的用量對TS-1分子篩膜形成的影響。結果表明:分步蒸汽輔助結晶法有利于制備b軸取向的TS-1分子篩膜,且避免了凝膠形成過程中干燥溫度對膜的取向性的影響,減少了成膜所需模板劑的使用量;相對一步蒸汽輔助結晶法,結晶時間縮短;另外,增加水熱晶化釜內(nèi)水的用量,有利于制備b取向的TS-1分子篩膜,且所得TS-1分子篩晶體尺寸增大。
　　二、利用溶膠-凝膠法將TS-1前驅物涂覆于玻璃表面,然后采用水熱合成法在修飾過的玻璃表面上制備

3、b取向的單層TS-1分子篩膜。實驗考察了浸涂時間、水熱晶化釜放置方式及結晶時間對取向TS-1分子篩膜的影響。結果表明:浸涂時間延長易于形成b取向TS-1分子篩膜,且浸涂時間為12h時,所得分子篩膜為單層;晶化釜旋轉速度為10轉/分,且結晶時間為24h時,在玻璃表面形成b取向的單層TS-1分子篩膜。
　　三、以聚丙烯酰胺修飾玻璃表面,采用蒸發(fā)-沉積法將不同尺寸的TS-1分子篩排列在玻璃表面,形成TS-1分子篩晶種層,考察二次水熱合成

4、時間對取向TS-1分子篩膜的影響。研究表明:聚丙烯酰胺的修飾有利于實現(xiàn)TS-1分子篩微晶的b取向排布;二次水熱合成時間為12h時,所得TS-1分子篩以b取向生長在玻璃表面,隨著合成時間延長,非b取向TS-1分子篩膜逐漸增厚。
　　四、通過構建具有一維窄尺寸的板式微反應器,研究取向和隨機取向TS-1分子篩膜催化環(huán)己酮氨肟化反應活性,進而以取向TS-1分子篩膜為研究對象,分別考察TS-1分子篩用量、反應溫度、WHSV對環(huán)己酮轉化率和環(huán)