钛硅分子筛、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种钛硅分子筛、制备方法及其应用，所述钛硅分子筛为剥离状Ti

【技术实现步骤摘要】
钛硅分子筛、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及催化剂，具体涉及一种钛硅分子筛的制备方法及其催化应用。

技术介绍

[0002]Ti
‑
MWW分子筛具有MWW拓扑结构，属于六方晶系，空间群为P6/mmm，是由MWW纳米层通过氧桥连接而成的具有层状结构的纳米材料，拥有两套相互独立的十元环孔道体系，其中一套为位于纳米层内的正弦型十元环孔道(0.40nm
×
0.59nm)，另一套十元环孔道(0.40nm
×
0.54nm)位于纳米层间且含有十二元环超笼(0.71nm
×
1.81nm)；此外，在晶体表面还存在十二元环的碗状孔穴(0.71nm
×
0.71nm)。
[0003]Ti
‑
MWW分子筛以其独特的孔道结构，在烯烃环氧化反应、醛酮氨氧化反应、以及吡啶和硫醚的氧化反应中得到应用。其中，利用Ti
‑
MWW/H2O2催化体系首先实现了丁酮氨氧化制丁酮肟的工业化应用(MWW
‑
Type Titanosilicate,Springer
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Verlag:Berlin Heidelberg,2013,65)。对于Ti
‑
MWW分子筛的特殊层状结构，通过剥离可以获得更加开放的孔道，提高反应物分子与活性中心的接触效率，进而提高其催化性能。吴鹏课题组(The Journal of Physical Chemistry B,2004,108:19126)将酸洗处理后的Ti
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MWW分子筛前驱体置于十六烷基三甲基溴化铵、四丙基氢氧化铵的水溶液中进行插层溶胀处理，后通过超声实现对Ti
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MWW分子筛的剥离，但是插层溶胀需要在高碱性条件下进行，对分子筛骨架结构造成严重的破坏，不利于获得高活性催化剂。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种钛硅分子筛、制备方法及其应用，该催化剂克服了现有技术中的上述缺点，在烯烃环氧化反应中表现出优异的催化性能，且其制备方法简单。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]一种钛硅分子筛，所述钛硅分子筛为剥离状Ti
‑
MWW分子筛，晶粒厚度为5～10nm
[0007]于本专利技术一实施例中，Ti
‑
MWW分子筛前驱体具有二维层状结构，钛含量为1～4wt.％。
[0008]钛硅分子筛的制备方法，包括以下步骤：
[0009]步骤(1)：将原料混合制成反应液，其中，原料包括Ti
‑
MWW分子筛前驱体、硝酸水溶液和过氧化氢水溶液；
[0010]步骤(2)：将步骤(1)所得反应液反应完毕后得到的产物经超声、洗涤、干燥和焙烧得到剥离状Ti
‑
MWW分子筛。
[0011]于本专利技术一实施例中，所述步骤(1)中的硝酸水溶液的浓度为2～14M。
[0012]于本专利技术一实施例中，步骤(1)中的过氧化氢水溶液的浓度为1～30wt.％。
[0013]于本专利技术一实施例中，步骤(1)中的Ti
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MWW分子筛前驱体与硝酸水溶液的重量比为1:(5～50)。
[0014]于本专利技术一实施例中，步骤(1)中的Ti
‑
MWW分子筛前驱体与过氧化氢水溶液的重量比为1:(1～10)。
[0015]于本专利技术一实施例中，步骤(2)中的反应条件为80～160℃下反应0.5～24小时。
[0016]于本专利技术一实施例中，步骤(2)中的超声条件为30℃下超声1～12小时。
[0017]所述的钛硅分子筛在催化反应中的应用。
[0018]所述的钛硅分子筛在催化烯烃与过氧化氢环氧化制备环氧烷烃的应用。
[0019]本技术方案具有以下有益效果：
[0020]本专利技术制得的剥离状Ti
‑
MWW分子筛，具有高活性，特别适用于催化烯烃与过氧化氢环氧化制环氧烷烃反应，可获得高的环氧烷烃收率。
附图说明
[0021]图1是本专利技术实施例1中剥离状Ti
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MWW分子筛的TEM图像；
[0022]图2是本专利技术对比例1中非剥离状Ti
‑
MWW分子筛的TEM图像。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例及附图1和2对本专利技术作进一步描述。
[0024]实施本专利技术的过程、条件和实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本专利技术没有特别限制内容。
[0025]所有实施例均按上述技术方案的操作步骤进行操作。
[0026]实施例和对比例中，Ti
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MWW分子筛前驱体按照文献方法(The Journal of Physical Chemistry B,2001,105:2897)制备。
[0027]实施例1
[0028](1)将原料混合制成反应液：首先原料按Ti
‑
MWW分子筛前驱体与硝酸水溶液的重量比为1:10和Ti
‑
MWW分子筛前驱体与过氧化氢水溶液的重量比为1:8称取备用，然后将过氧化氢水溶液加入硝酸水溶液中，最后加入Ti
‑
MWW分子筛前驱体充分搅拌制得反应液，其中，所述Ti
‑
MWW分子筛前驱体具有二维层状结构，钛含量为3.5wt.％，所述硝酸水溶液的浓度为6M，所述过氧化氢水溶液的浓度为30wt.％；
[0029](2)将步骤(1)所得反应液在100℃下反应6小时，反应完毕后产物经超声、洗涤、干燥和焙烧得到Ti
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MWW分子筛，其中，所述超声条件为30℃下超声6小时。
[0030]TEM图像结果(图1)显示该Ti
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MWW分子筛呈现剥离状，其晶粒厚度为5nm。
[0031]实施例2
[0032](1)将原料混合制成反应液：首先原料按Ti
‑
MWW分子筛前驱体与硝酸水溶液的重量比为1:5和Ti
‑
MWW分子筛前驱体与过氧化氢水溶液的重量比为1:5称取备用，然后将过氧化氢水溶液加入硝酸水溶液中，最后加入Ti
‑
MWW分子筛前驱体充分搅拌制得反应液，其中，所述Ti
‑
MWW分子筛前驱体具有二维层状结构，钛含量为3.5wt.％，所述硝酸水溶液的浓度为14M，所述过氧化氢水溶液的浓度为1wt.％；
[0033](2)将步骤(1)所得反应液在140℃下反应12小时，反应完毕后产物经超声、洗涤、干燥和焙烧得到剥离状Ti
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MWW分子筛，其中，所述超声条件为30℃下超声8小时。
[0034]TEM图像结果显示该Ti
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MWW分子筛呈现剥离状，其晶粒厚度为7.5nm。
[0035]实施例3<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛硅分子筛，其特征在于，所述钛硅分子筛为剥离状Ti
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MWW分子筛，晶粒厚度为5～10nm。2.根据权利要求1所述的钛硅分子筛，其特征在于，Ti
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MWW分子筛前驱体具有二维层状结构，钛含量为1～4wt.％。3.权利要求1或2所述的钛硅分子筛的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将原料混合制成反应液，其中，原料包括Ti
‑
MWW分子筛前驱体、硝酸水溶液和过氧化氢水溶液；步骤(2)：将步骤(1)所得反应液反应完毕后得到的产物经超声、洗涤、干燥和焙烧得到剥离状Ti
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MWW分子筛。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的硝酸水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢信清，许铂文，王月霞，林柯行，邓梦珊，马睿，朱伟东，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：