后处理工艺制备多级孔Ti-BEA沸石及其环氧化催化性能

doi:10.1016/S1872-2067(14)60267-9

催化学报 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (6): 906-912.DOI: 10.1016/S1872-2067(14)60267-9

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后处理工艺制备多级孔Ti-BEA沸石及其环氧化催化性能

任文超, 华子乐, 葛同广, 周晓霞, 陈立松, 朱颜, 施剑林

中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室, 上海200050

收稿日期:2014-11-03 修回日期:2014-12-15 出版日期:2015-05-21 发布日期:2015-05-21
通讯作者: 华子乐,电话: (021)52412708; 传真: (021)52413122; 电子信箱: huazl@mail.sic.ac.cn;施剑林,电话: (021)52412712; 传真: (021)52413122; 电子信箱: jlshi@mail.sic.ac.cn
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(973计划, 2013CB933200); 国家高技术研究发展计划(863计划, 2012AA062703); 国家杰出青年科学基金(51225202); 重质油国家重点实验室开放课题(SKLOP201402003).

Post-synthesis of hierarchically structured Ti-β zeolites and their epoxidation catalytic performance

Wenchao Ren, Zile Hua, Tongguang Ge, Xiaoxia Zhou, Lisong Chen, Yan Zhu, Jianlin Shi

State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, China

Received:2014-11-03 Revised:2014-12-15 Online:2015-05-21 Published:2015-05-21
Supported by:
This work was supported by the National Basic Research Program of China (2013CB933200), the High Technology Research and Development Program of China (2012AA062703), China National Funds for Distinguished Young Scientists (51225202), and the Opening Projects of State Key Laboratory of Heavy Oil Processing (SKLOP201402003).

摘要/Abstract

摘要：

基于脱铝多级孔BEA沸石与二氯二茂钛的固相反应, 开展了钛掺杂量可调的多级孔Ti-beta后处理工艺制备研究. 对制备的多级孔Ti-beta样品的理化性质进行了表征, 包括X射线衍射、氮气吸附脱附测试、扫描电镜、透射电镜、紫外可见吸收光谱和紫外拉曼光谱等. 结果表明, 多级孔BEA沸石具有较好的化学稳定性, 脱铝-钛化的后处理过程未对样品多级孔结构产生明显影响. 以环己烯和十二烯的烯烃环氧化为探针反应表征了合成多级孔Ti-beta与纯相微孔Ti-beta沸石的催化性能. 结果表明, 在小分子环己烯的环氧化反应中, 多级孔Ti-beta沸石的催化活性(转化率59.4%)与微孔Ti-beta相当(转化率57.9%); 但是在较大分子十二烯的催化反应中, 多级孔结构Ti-beta材料的催化性能(转化率11.1%)明显优于纯相微孔材料(转化率6.8%), 且产物中环氧化物选择性更高(分别为60.3%和37.8%).

关键词: Ti-beta, 后处理, 多级孔, 环氧化, 沸石

Abstract:

Hierarchically structured Ti-β zeolites were prepared using a two-step post-synthesis approach. The physicochemical properties of the resultant Ti-mβ-Sx materials were determined using various techniques, including X-ray diffraction, scanning electron microscopy, inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy, transmission electron microscopy, and ultraviolet-visible and ultraviolet-Raman spectroscopies. The porous structures of the synthesized hierarchical Ti-β zeolites were well preserved. Their catalytic performance was compared with that of pure microporous Ti-β materials using alkene epoxidation as a model reaction. It was found that although comparable catalytic activities were obtained for both types of catalyst in the epoxidation of small molecules, e.g., cyclohexene, the synthesized hierarchical Ti-β gave an enhanced catalytic performance in the epoxidation of bulky 1-dodecene.

Key words: Ti-beta, Post-synthesis, Hierarchical porosity, Epoxidation, Zeolite

任文超, 华子乐, 葛同广, 周晓霞, 陈立松, 朱颜, 施剑林. 后处理工艺制备多级孔Ti-BEA沸石及其环氧化催化性能[J]. 催化学报, 2015, 36(6): 906-912.

Wenchao Ren, Zile Hua, Tongguang Ge, Xiaoxia Zhou, Lisong Chen, Yan Zhu, Jianlin Shi. Post-synthesis of hierarchically structured Ti-β zeolites and their epoxidation catalytic performance[J]. Chinese Journal of Catalysis, 2015, 36(6): 906-912.

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