CN109908953A - 一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 - Google Patents
一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109908953A CN109908953A CN201910205157.0A CN201910205157A CN109908953A CN 109908953 A CN109908953 A CN 109908953A CN 201910205157 A CN201910205157 A CN 201910205157A CN 109908953 A CN109908953 A CN 109908953A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- molecular sieve
- single layer
- titanium
- mww
- layer structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 116
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 title claims abstract description 115
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 48
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 47
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002356 single layer Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 title abstract description 17
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims abstract description 14
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 43
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- -1 organic cation quaternary ammonium salt Chemical class 0.000 claims description 30
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 28
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 13
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 claims description 8
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 8
- ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N Dimethylamine Chemical class CNC ROSDSFDQCJNGOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 7
- LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M tetrapropylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CCC[N+](CCC)(CCC)CCC LPSKDVINWQNWFE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M tetrabutylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC VDZOOKBUILJEDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 5
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 206010013786 Dry skin Diseases 0.000 claims description 4
- NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M benzyltrimethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 NDKBVBUGCNGSJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229940073455 tetraethylammonium hydroxide Drugs 0.000 claims description 4
- LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M tetraethylazanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC LRGJRHZIDJQFCL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims description 2
- CFOAUMXQOCBWNJ-UHFFFAOYSA-N [B].[Si] Chemical compound [B].[Si] CFOAUMXQOCBWNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000005211 alkyl trimethyl ammonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- FKPSBYZGRQJIMO-UHFFFAOYSA-M benzyl(triethyl)azanium;hydroxide Chemical compound [OH-].CC[N+](CC)(CC)CC1=CC=CC=C1 FKPSBYZGRQJIMO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GCPCLEKQVMKXJM-UHFFFAOYSA-N ethoxy(diethyl)alumane Chemical compound CCO[Al](CC)CC GCPCLEKQVMKXJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000009415 formwork Methods 0.000 claims description 2
- 238000003837 high-temperature calcination Methods 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 238000009938 salting Methods 0.000 claims description 2
- UBZYKBZMAMTNKW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrabromide Chemical compound Br[Ti](Br)(Br)Br UBZYKBZMAMTNKW-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- XROWMBWRMNHXMF-UHFFFAOYSA-J titanium tetrafluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[F-].[Ti+4] XROWMBWRMNHXMF-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- IQDGSYLLQPDQDV-UHFFFAOYSA-N dimethylazanium;chloride Chemical compound Cl.CNC IQDGSYLLQPDQDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- JEUXZUSUYIHGNL-UHFFFAOYSA-N n,n-diethylethanamine;hydrate Chemical compound O.CCN(CC)CC JEUXZUSUYIHGNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- BFDDMZKDAIOGFP-UHFFFAOYSA-N n,n-dimethyloctan-1-amine;hydrochloride Chemical compound [Cl-].CCCCCCCC[NH+](C)C BFDDMZKDAIOGFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N cyclohexene Chemical compound C1CCC=CC1 HGCIXCUEYOPUTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 25
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 24
- CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N tert‐butyl hydroperoxide Chemical compound CC(C)(C)OO CIHOLLKRGTVIJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 abstract 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 21
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 10
- UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N [Si].[Ti] Chemical compound [Si].[Ti] UGACIEPFGXRWCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 150000003053 piperidines Chemical class 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical group [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- ZSIQJIWKELUFRJ-UHFFFAOYSA-N azepane Chemical compound C1CCCNCC1 ZSIQJIWKELUFRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- WNEYXFDRCSFJCU-UHFFFAOYSA-N propan-1-amine;hydrate Chemical compound [OH-].CCC[NH3+] WNEYXFDRCSFJCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- CQBLUJRVOKGWCF-UHFFFAOYSA-N [O].[AlH3] Chemical compound [O].[AlH3] CQBLUJRVOKGWCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- WQVHBNPUCCOUSZ-UHFFFAOYSA-N cyclohexene;2-hydroperoxy-2-methylpropane Chemical compound CC(C)(C)OO.C1CCC=CC1 WQVHBNPUCCOUSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- AVPRDNCYNYWMNB-UHFFFAOYSA-N ethanamine;hydrate Chemical compound [OH-].CC[NH3+] AVPRDNCYNYWMNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 description 1
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000006053 organic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 238000012113 quantitative test Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 125000003698 tetramethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Abstract
本发明公开了一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用,通过水热合成法获得微孔MWW结构分子筛的前驱体;再经溶胀、酸处理剥离、干燥、焙烧得到单层MWW结构分子筛ITQ‑2;进一步采用原子原位移植的方法与卤化钛蒸汽反应,经醇解、干燥、焙烧得到单层MWW钛硅分子筛Ti‑ITQ‑2。本发明合成的Ti‑ITQ‑2分子筛,在以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂进行的环己烯环氧化上表现高的转化率和选择性。本专利申请的合成含钛MWW单层结构分子筛新工艺,采用无机钛源,降低了原料成本,加入的钛含量可调节性强;通过剥离层状结构,将钛原子成功锚定在分子筛表面羟基位上进入分子筛晶体骨架,合成的分子筛作为催化剂可对较大分子环氧化,适用范围广,提升了催化性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用。
背景技术
沸石是自然界中的一种天然硅铝酸盐,人工合成的沸石又被称为分子筛,它具有筛分分子、吸附、离子交换和催化作用。沸石分子筛是以硅氧四面体和铝氧四面体为基本结构单元构成的无机微孔材料,具有着独特的规整晶体结构,其中每一类都具有相应尺寸、形状的孔道结构,且都有较大的比表面积。在大多数的沸石分子筛表面都有着较强的酸位中心,同时晶孔内有强大的库仑场起极化作用,这些特性使它成为性能优异的催化剂。随着石油化工和精细化工的迅猛发展,急需开发一种既具有一般分子筛的酸性和稳定性、又适合较大的有机分子参与反应的新型分子筛催化剂。
MWW是国际沸石联合会(IZA)指定的结构类型代码名称。MWW族分子筛是20世纪90年代首先由美国Mobil公司开发成功并很快投入工业应用的一组分子筛。从那时开始,该族分子筛作为重要的新型催化材料,成为国内外催化领域研究和开发的热点。MWW族分子筛的主要类型有SSZ-25、PSH-3、MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56、硼硅分子筛ERB-1、ITQ-1和ITQ-2等。六亚甲基亚胺(HMI)是合成MWW分子筛最常用的模板剂,且分子筛的合成方法通常采用汽相和水热合成法,但水热合成法更常用,并且水热法可分为动态合成和静态合成两种。将具有催化活性的铝原子引入MWW分子筛骨架形成MCM-22分子筛,其酸性催化剂活性组分具有良好的催化性能,现已工业化的应用于烯烃和苯烷基化反应。将具有变价特征的钛原子引入MWW分子筛骨架,形成钛硅分子筛,其具有氧化-还原催化功能和择形功能,因此具有良好的定向的催化氧化性能,在烯烃环氧化反应中表现出良好的应用前景,成为了新一代的选择性氧化的新型绿色化学催化剂。
MWW族分子筛的开发成功为较大分子参加的有机反应提供了新的催化材料和分离材料,为大孔分子筛的分子设计和合成提供了成功范例。MWW分子筛具有着正弦10元环网状空隙、12元环孔穴和超笼孔隙结构,而且MWW族分子筛具有相同的MWW拓扑结构,其层间结合较弱,在膨胀剂的作用下可以改变层间距离,可以用作制备层柱型分子筛MCM-36的原料。金放等通过先合成MWW结构分子筛ERB-1前驱体,分子筛溶胀过后,在柱撑时加入Ti源和Si源的混合液,合成了层状含介孔分子筛催化剂Si/Ti-MCM-36[J.Mater.Chem.A,2015,3,8715],合成的含钛分子筛在环己烯的叔丁基过氧化氢环氧化反应中体现了生成的介孔结构在分子筛中的催化优势,并获得专利授权ZL2014106743385。
对于MWW分子筛的特殊结构,除了采用柱撑的方法引入层间介孔用于大分子反应物外,还可以采用剥离层状结构,得到单层的分子筛将分子筛孔道中的活性位都暴露出来方便与大分子反应物接触反应的方法,拓展分子筛的应用领域。1998年Corma等通过对合成型高硅MCM-22的溶胀,破坏并加大了原MCM-22的层间距得到分散的MWW结构层状分子筛ITQ-2,其层间距可达2.7~4.5nm,具有超大的外表面积和表面均匀分布的十二元环孔穴,在大分子的催化反应中表现出较好的催化性能[Nature,1998,396(6709):353-356]。Corma等使用N,N,N-三甲基-1-金刚烷氢氧化铵(TMAdaOH)和六亚甲基亚胺(HMI)做模板剂,气相二氧化硅为硅源,制备纯硅层状ITQ-2前驱体,用嫁接的方法将有机硅源接枝到前驱体上得到Ti/ITQ-2,作为环氧化催化剂[Chem.Comm.,1999,30(34):779-780.]。但是该方法需要特殊的有机钛源,原料成本高,制备条件苛刻,需要无氧操作的条件,限制的催化剂的应用。
发明内容
基于以上现有技术的不足,本发明所解决的技术问题在于为了进一步开发实用性更强的含钛剥离的层状MWW分子筛,本发明开发一种利用原子移植制备具有剥离的MWW层状结构分子筛的方法及其在催化环氧化反应的应用。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,包含如下步骤:
(1)含有模版剂的MWW高硅分子筛为前驱体(MWW(P))在高pH值环境下采用溶胀剂进行溶胀;
(2)将步骤(1)已溶胀的MWW高硅分子筛在碱性溶液条件pH=8-14下采用超声波震荡处理,然后过滤,洗涤;
(3)加入酸性溶液在一定温度条件下萃取模板剂并进行层间剥离;
(4)将剥离的MWW高硅分子筛固体进行过滤、洗涤至中性、在100℃干燥;
(5)将干燥粉末进行400-700℃高温煅烧,得到分散的MWW结构层状分子筛ITQ-2;
(6)将MCM-36置于石英管反应器中,全程用一定流量氮气吹扫,一定温度下预处理1~5h,在反应温度下,氮气将挥发器中的特定饱和蒸气压的卤化钛带入反应器中反应一定时间,反应结束氮气持续吹扫一段时间,自然冷却至室温;
(7)将反应后分子筛置于无水乙醇中醇解一段时间,经洗涤、过滤、干燥、焙烧后得到单层状含钛硅MWW分子筛。
作为上述技术方案的优选,本发明提供的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法进一步包括下列技术特征的部分或全部:
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤1)所述的MWW高硅分子筛的硅铝或硅硼比为5-1000。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤(1)所述的MWW高硅分子筛的硅铝或硅硼比为30-300。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤(1)所述的溶胀剂为有机阳离子季铵盐水溶液或有机阳离子季胺碱水溶液或其混合物。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,所述的有机阳离子季铵盐为烷基三甲基铵盐型、二烷基二甲基铵盐型或烷基二甲基苄基铵盐型。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,所述的有机阳离子季铵盐为烷基三甲基卤化铵,四烷基卤化铵、双辛烷基二甲基卤化铵、双壬烷基二甲基卤化铵、单辛烷基二甲基卤化铵、单壬烷基二甲基卤化铵、四烷基硫酸氢铵、四烷基醋酸铵、双烷基二甲基卤化铵、甲基三烷基卤化铵、二乙基乙醇基卤化铵或三烷基甲基卤化铵。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,所述的有机阳离子季胺碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、或苄基三乙基氢氧化铵的水溶液,四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵或苄基三乙基氢氧化铵的甲醇溶液。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤(1)所述的溶胀过程中,所述步骤(1)所述的溶胀剂为有机阳离子季铵盐水溶液或有机阳离子季胺碱水溶液的混合物,其中有机阳离子季铵盐、有机阳离子季胺碱和水的相对重量比为1∶(1~50)∶(50~500)。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤(1)所述的pH值范围为8~14。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤(1)所述的溶胀过程的控制温度为90~100℃,溶胀反应时间为15~24h。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤(2)所述的对已溶胀的MWW高硅分子筛采用超声波震荡处理条件为功率再2000T/H-10T,pH值8-14,处理温度为20-100℃,处理时间为10min-5h。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,步骤(3)中加入的酸性溶液为0.1-10mol/L酸、盐酸、硝酸、磷酸、醋酸及其盐溶液中的一种或多种;处理温度为20-80℃,处理时间为10min-5h,处理过程中液体和固体按照重量比为1:(5~100)混合。
作为上述技术方案的改进,上述方案中,步骤(6)所述氮气流量保持在40~240ml/min。
作为上述技术方案的改进,上述方案中,步骤(6)所述预处理温度为200~600℃。
作为上述技术方案的改进,上述方案中,步骤(6)所述反应时间为0.5~24h。
作为上述技术方案的改进,上述方案中,步骤(6)所述卤化钛饱和蒸气压为0.5~20kPa。
作为上述技术方案的改进,上述方案中,步骤(6)所述的卤化钛包括四氯化钛、四溴化钛、四氟化钛。
作为上述技术方案的改进,上述方案中,步骤(7)所述醇解时间为1~20h。
作为上述技术方案的改进,上述方案中,步骤(7)所述焙烧的温度为450~650℃;时间为3~18h。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,所述的含模版剂的高硅分子筛为MCM-22型沸石分子筛、MCM-49型沸石分子筛、MCM-56型沸石分子筛、ERB-1分子筛、SSZ-25分子筛和PSH-3分子筛中的任意一种。
作为上述技术方案的改进,按上述方案,所述前驱体的制备是采用有机模板剂的水热合成法。
一种剥离的单层结构含钛分子筛,所述的剥离的单层结构含钛分子筛是由前述的任一方法制备而成。
如前所述的剥离的单层结构含钛分子筛的催化环氧化的应用如下:所述剥离的单层状MWW钛硅分子筛作为环氧化反应催化剂在催化环己烯叔丁基过氧化氢环氧化的应用,按照下述步骤进行:
依次将环己烯、正癸烷、叔丁基过氧化氢加入含钛微介孔复合MWW结构分子筛中,40~60℃下冷凝回流搅拌一段时间,然后离心或者过滤,滤液加入内标物用GC定量测试,滤饼干燥后回收分子筛。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有如下有益效果:
(1)本发明在微孔MWW结构分子筛的基础上,通过溶胀、酸处理剥离得到单层状结构,增加了比表面积,并为大分子反应物催化氧化提供了空间,适用范围更广。
(2)本发明在合成MCM-36的有机碱溶液溶胀及后续酸处理剥离过程中,在将分子筛层与层剥离的同时,将分子筛结构中的硅、铝或硼脱除,并且打断了分子筛层与层之间的Si-O-Si键,在分子筛层间外表面及形成硅羟基(Si-OH)和由四个硅羟基(Si-OH)包围的羟基巢活性位。
(3)气态卤化钛与分子筛硅羟基巢发生脱卤化氢反应,形成Ti-O-Si键,钛原子成功占据原子空缺位进入分子筛晶体骨架或者在分子筛表面羟基位上锚定,可以将Ti原子成功进入分子筛骨架中和层外表面上。
(4)本发明原子移植合成含钛微介孔复合MWW结构分子筛的合成方法中,采用无机钛源卤化钛作为钛源,气固相反应合成,大大减少了分子筛合成成本。
(5)本发明通过控制N2流速和卤化钛的饱和蒸气压,可把控N2携带的挥发成气态的钛源含量,从而可调控移植的钛原子含量和钛的配位状态。
(6)本发明使用原子移植法处理剥离的单层状MWW分子筛得到钛硅分子筛Ti-ITQ-2,钛源以卤化钛气体形式与固体材料反应嵌入钛活性位,钛原子与羟基窝反应进入骨架,分布更加均匀,结合更加紧密,不易流失,分子筛稳定性比较好。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下结合优选实施例,详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为实施例1中MCM-22分子筛及利用层间剥离的ITQ-2分子筛和进一步原子移植制备所得的Ti-ITQ-2分子筛X射线衍射谱图;
图2为实施例1,2,3利用原子移植制备所得Ti-ITQ-2分子筛的紫外漫反射图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式,其作为本说明书的一部分,通过实施例来说明本发明的原理,本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
[实施例1]制备分子筛MCM-22前驱体
MCM-22前驱体的合成采用白碳黑为硅源,偏铝酸钠(NaAlO2)为铝源,六亚甲基亚胺(HMI)为模版剂。典型合成方法如下:剧烈搅拌下,将NaOH和NaAlO2溶解到蒸馏水中,缓慢加人白碳黑,最后加人HMI。继续搅拌2h得白色凝胶。混合物摩尔组成为n(Si):n(Al):n(HMI):n(NaOH):n(H2O)=1:0.07:0.5:0.1:30。将凝胶转移到含聚四氟乙烯内衬的50mL不锈钢反应釜中,于温度150℃晶化5d。搅拌速度60r/min。晶化结束后,冷却至室温,将反应液抽滤,并用蒸馏水反复冲洗,直至洗涤液为中性。所得白色滤饼于温度100℃干燥12h得MCM-22前驱体MCM-22(P)。
[实施例2]制备分子筛ERB-1前驱体
ERB-1前驱体的合成采用白碳黑为硅源,硼酸(H3BO3)为硼源,哌啶(PI)为模版剂。典型合成方法如下:剧烈搅拌下,将NaOH和硼酸溶解到蒸馏水中,缓慢加人白碳黑,最后加人PI。继续搅拌2h得白色凝胶。混合物摩尔组成为n(Si):n(B):n(PI):n(NaOH):n(H2O)=1:2:1.4:0.12:25。将凝胶转移到含聚四氟乙烯内衬的50mL不锈钢反应釜中,于温度150℃晶化5d。搅拌速度60r/min。晶化结束后,冷却至室温,将反应液抽滤,并用蒸馏水反复冲洗,直至洗涤液为中性。所得白色滤饼于温度100℃干燥12h得ERB-1前驱体ERB-1(P)。
[实施例3]制备MCM-22分子筛
将[实施例1]得到的MCM-22(P)放入管式石英炉中,氮气气氛下(SV=1240h-1)以3℃/min的速率升温至600℃。30min后切换成相同空速的空气,继续煅烧12h得MCM-22分子筛。
[实施例4]制备分子筛ERB-1分子筛
将[实施例2]得到的ERB-1(P)放入管式石英炉中,氮气气氛下(SV=1240h-1)以3℃/min的速率升温至600℃。30min后切换成相同空速的空气,继续煅烧12h得ERB-1分子筛。
[实施例5]合成MCM-22为前驱体制备ITQ-2
将[实施例1]得到的干燥:MCM-22(P)加入到十六烷基三甲基溴化铵溶液(CTMABr,质量分数为25%)和四正丙基氢氧化铵(TPAOH)按照质量比TPAOH:CTMABr:H2O=1:4:230进行混合的混合液中,控制溶液的pH值为13.5,于100℃搅拌回流36h,再在室温下用超声波振荡器在功率为T700/H,pH=13.5的条件下搅拌1h后过滤,用水洗涤。将溶胀后的样品加入到3mol/L HCl溶液中控制液固比为1:50,40℃条件下处理3h后过滤,100℃干燥。然后在马弗炉中以2℃/min的速度升温到550℃焙烧3h,得到为ITQ-2。
[实施例6]合成ERB-1为前驱体制备ITQ-2
将[实施例2]得到的干燥的ERB-1(P)加入到十六烷基三甲基溴化铵溶液(CTMABr,质量分数为25%)和四正丙基氢氧化铵(TPAOH)按照质量比TPAOH:CTMABr:H2O=1:4:230进行混合的混合液中,控制溶液的pH值为13.5,于100℃搅拌回流24h,再在室温下用超声波振荡器在功率为T700/H,pH=13.5的条件下搅拌1h后过滤,用水洗涤。将溶胀后的样品加入到3mol/L HCl溶液中控制液固比为1:50,40℃条件下处理3h后过滤,100℃干燥。然后在马弗炉中以2℃/min的速度升温到550℃焙烧3h,得到为ITQ-2。
[实施例7]合成MCM-22为前驱体制备的Ti-ITQ-2
将[实施例5]得到的3g ITQ-2分子筛置于石英管反应器中,全程用100ml/min氮气吹扫,500℃下预处理3h,将反应器维持在500℃,将无水四氯化钛溶液加入玻璃挥发器中,挥发器接入反应器装置,调整挥发器温度,使四氯化钛的饱和蒸气压在10kPa,氮气将四氯化钛蒸汽带入反应器反应6h,反应结束氮气持续吹扫5h,自然冷却至室温;然后将反应后分子筛置于无水乙醇中醇解12h,洗涤、过滤、干燥、最后在马弗炉中550℃焙烧6h得到含Ti-ITQ-2(1)分子筛,升温速率为10℃/min。
[实施例8]合成MCM-22为前驱体制备的Ti-ITQ-2
将[实施例5]得到的3g ITQ-2分子筛置于石英管反应器中,全程用100ml/min氮气吹扫,500℃下预处理3h,将反应器维持在500℃,将无水四氯化钛溶液加入玻璃挥发器中,挥发器接入反应器装置,调整挥发器温度,使四氯化钛的饱和蒸气压在1kPa,氮气将四氯化钛蒸汽带入反应器反应16h,反应结束氮气持续吹扫5h,自然冷却至室温;然后将反应后分子筛置于无水乙醇中醇解12h,洗涤、过滤、干燥、最后在马弗炉中550℃焙烧6h得到含Ti-ITQ-2(2)分子筛,升温速率为10℃/min。
[实施例9]合成ERB-1为前驱体制备的Ti-ITQ-2
将[实施例6]得到的3g ITQ-2分子筛置于石英管反应器中,全程用100ml/min氮气吹扫,500℃下预处理3h,将反应器维持在500℃,将无水四氯化钛溶液加入玻璃挥发器中,挥发器接入反应器装置,调整挥发器温度,使四氯化钛的饱和蒸气压在10kPa,氮气将四氯化钛蒸汽带入反应器反应6h,反应结束氮气持续吹扫5h,自然冷却至室温;然后将反应后分子筛置于无水乙醇中醇解12h,洗涤、过滤、干燥、最后在马弗炉中550℃焙烧6h得到含Ti-ITQ-2(3)分子筛,升温速率为10℃/min。
[实施例10]催化剂为[实施例7]制备的钛硅分子筛催化剂,反应物为环己烯。
在带有温度计、回流冷凝管和磁力搅拌器的体积为10ml的三口烧瓶中,加入0.83g环己烯,再加入2.2g正癸烷,加入1.5g叔丁基过氧化氢(TBHP,5.5mol/l在正癸烷溶剂中),烧瓶中加入催化剂50mg,反应物:氧化剂的摩尔比为1:1。在80℃水浴下加热并剧烈搅拌。从反应开始计时,反应10h后,停止加热,立即冷却反应混合物停止反应。然后过滤反应混合物,将催化剂和反应后的液体分开并称重,采用气相色谱(岛津GC14B,DB-1毛细管柱30m×0.25mm×0.25μm,以甲苯为内标来定量)分析滤液中有机物的浓度。分析结果表明,反应物的环己烯转化率达到60%和产物环氧环己烷的选择性达到90.1%。
实施例11~12
除以下不同外,其余均与[实施例10]相同。
[实施例11]
催化剂为[实施例8]制备的钛硅分子筛催化剂,反应物为环己烯。
分析结果表明,反应物的环己烯转化率达到45%和产物环氧环己烷的选择性达到84.5%。
[实施例12]催化剂为[实施例9]制备的钛硅分子筛催化剂,反应物为环己烯。
分析结果表明,反应物的环己烯转化率达到65%和产物环氧环己烷的选择性达到90.5%。
[实施例13]:将[实施例5]中采用的盐酸换成同浓度的硝酸制备的ITQ-2分子筛按[实施例7]制备钛硅分子筛催化剂作为催化剂按[实施例10]进行环氧化。分析结果表明,反应物的环己烯转化率达到58%和产物环氧环己烷的选择性达到88.5%。
[实施例14]:将[实施例6]中采用的盐酸换成同浓度的磷酸制备的ITQ-2分子筛按[实施例9]制备钛硅分子筛催化剂作为催化剂按[实施例10]进行环氧化。
分析结果表明,反应物的环己烯转化率达到62%和产物环氧环己烷的选择性达到93.5%。
[实施例15]:将[实施例6]中采用的盐酸换成同浓度的醋酸制备的ITQ-2分子筛按[实施例9]制备钛硅分子筛催化剂作为催化剂按[实施例10]进行环氧化。分析结果表明,反应物的环己烯转化率达到61.3%和产物环氧环己烷的选择性达到90.5%。
本发明通过水热合成法获得微孔MWW结构分子筛如MCM-22或ERB-1的前驱体;再以含模板剂的MCM-22或ERB-1前驱体为原料,经溶胀、酸处理剥离、干燥、焙烧得到单层MWW结构分子筛分子筛ITQ-2;ITQ-2在氮气条件下预处理脱水后,在一定温度下与卤化钛蒸汽反应一段时间,经醇解、干燥、焙烧后得到单层MWW结构钛硅分子筛Ti-ITQ-2。本发明使用原子移植法及无机钛源卤化钛合成的Ti-ITQ-2分子筛,在以叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂进行的环己烯环氧化上表现非常高的转化率和选择性。本发明的合成含钛MWW单层结构分子筛新工艺,采用无机钛源,降低了原料成本,加入的钛含量可调节性强;通过剥离层状结构,将钛原子成功占据原子空缺位进入分子筛晶体骨架或者在分子筛表面羟基位上锚定,可以将Ti原子成功进入分子筛骨架中及其单层外表面上,合成的分子筛作为催化剂可以对较大分子进行环氧化,适用范围广,提升了催化的适用范围和催化性能。
本发明所列举的各原料,以及本发明各原料的上下限、区间取值,以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明,在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和变动,这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于,包含如下步骤:
(1)含有模版剂的MWW高硅分子筛为前驱体在高pH值环境下采用溶胀剂进行溶胀;所述的MWW高硅分子筛的硅铝或硅硼比为5-1000;
(2)将步骤(1)已溶胀的MWW高硅分子筛在pH=8-14条件下采用超声波震荡处理,然后过滤,洗涤;
(3)加入酸性溶液在一定温度条件下萃取模板剂并进行层间剥离;
(4)将剥离的MWW高硅分子筛固体进行过滤、洗涤至中性、在100℃干燥;
(5)将干燥粉末进行400-700℃高温煅烧,得到分散的MWW结构层状分子筛ITQ-2;
(6)将MCM-36置于石英管反应器中,全程用一定流量氮气吹扫,一定温度下预处理1~5h,在反应温度下,氮气将挥发器中的特定饱和蒸气压的卤化钛带入反应器中反应一定时间,反应结束氮气持续吹扫一段时间,自然冷却至室温;
(7)将反应后分子筛置于无水乙醇中醇解一段时间,经洗涤、过滤、干燥、焙烧后得到单层状含钛硅MWW分子筛。
2.如权利要求1所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:按上述方案,步骤(1)所述的溶胀剂为有机阳离子季铵盐水溶液或有机阳离子季胺碱水溶液或其混合物;
按上述方案,所述的有机阳离子季铵盐为烷基三甲基铵盐型、二烷基二甲基铵盐型或烷基二甲基苄基铵盐型;
按上述方案,所述的有机阳离子季铵盐为烷基三甲基卤化铵,四烷基卤化铵、双辛烷基二甲基卤化铵、双壬烷基二甲基卤化铵、单辛烷基二甲基卤化铵、单壬烷基二甲基卤化铵、四烷基硫酸氢铵、四烷基醋酸铵、双烷基二甲基卤化铵、甲基三烷基卤化铵、二乙基乙醇基卤化铵或三烷基甲基卤化铵;
按上述方案,所述的有机阳离子季胺碱为四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵、或苄基三乙基氢氧化铵的水溶液,四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、苄基三甲基氢氧化铵或苄基三乙基氢氧化铵的甲醇溶液。
3.如权利要求2所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:按上述方案,步骤(1)所述的溶胀过程中,所述步骤(1)所述的溶胀剂为有机阳离子季铵盐水溶液或有机阳离子季胺碱水溶液的混合物,其中有机阳离子季铵盐、有机阳离子季胺碱和水的相对重量比为1∶(1~50)∶(50~500);按上述方案,步骤(1)所述的溶胀过程的控制温度为90~100℃,溶胀反应时间为15~24h。
4.如权利要求1所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:按上述方案,步骤(2)所述的对已溶胀的MWW高硅分子筛采用超声波震荡处理条件为功率再2000T/H-10T,pH值8-14,处理温度为20-100℃,处理时间为10min-5h。
5.如权利要求1所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:按上述方案,步骤(3)中加入的酸性溶液为0.1-10mol/L酸、盐酸、硝酸、磷酸、醋酸及其盐溶液中的一种或多种;处理温度为20-80℃,处理时间为10min-5h,处理过程中液体和固体按照重量比为1:(5~100)混合。
6.如权利要求1所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:上述方案中,步骤(6)所述氮气流量保持在40~240ml/min;)所述预处理温度为200~600℃;所述反应时间为0.5~24h;所述卤化钛饱和蒸气压为0.5~20kPa;所述的卤化钛包括四氯化钛、四溴化钛、四氟化钛。
7.如权利要求1所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:上述方案中,步骤(7)所述醇解时间为1~20h;步骤(7)所述焙烧的温度为450~650℃;时间为3~18h。
8.如权利要求1所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:按上述方案,所述的含模版剂的高硅分子筛为MCM-22型沸石分子筛、MCM-49型沸石分子筛、MCM-56型沸石分子筛、ERB-1分子筛、SSZ-25分子筛和PSH-3分子筛中的任意一种。
9.如权利要求1所述的剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法,其特征在于:按上述方案,所述前驱体的制备是采用有机模板剂的水热合成法。
10.一种剥离的单层结构含钛分子筛,其特征在于:所述的剥离的单层结构含钛分子筛是由权利要求1-9所述的任一方法制备而成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910205157.0A CN109908953B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910205157.0A CN109908953B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109908953A true CN109908953A (zh) | 2019-06-21 |
CN109908953B CN109908953B (zh) | 2021-12-03 |
Family
ID=66965372
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910205157.0A Active CN109908953B (zh) | 2019-03-18 | 2019-03-18 | 一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109908953B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110615446A (zh) * | 2019-11-12 | 2019-12-27 | 西北大学 | 一种两亲型有机硅烷辅助一步合成单层mww分子筛的方法 |
CN112246278A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-22 | 大连理工大学 | 用白炭黑和TiCl4气固相反应制备高选择性丙烯与过氧化氢气相环氧化催化剂的方法 |
CN112408413A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-26 | 陕西双翼煤化科技实业有限公司 | 一种温和条件下制备mcm-36分子筛的方法 |
CN114602542A (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 改性mcm-49分子筛催化剂及其制备方法 |
CN114797959A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-29 | 武汉工程大学 | 一种催化烷烃脱氢合成烯烃的催化剂及其制备方法和应用 |
CN115155649A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-11 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种杂原子微孔分子筛催化剂和制备方法、及其在异丁烯胺化中的应用和连续化再生方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1359851A (zh) * | 2001-12-07 | 2002-07-24 | 大连理工大学 | 气固相同晶取代法制备钛硅沸石 |
CN102689909A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-26 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种富钛层状钛硅分子筛及合成方法 |
CN104437616A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-25 | 武汉工程大学 | 层状含介孔钛硅分子筛催化剂及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-03-18 CN CN201910205157.0A patent/CN109908953B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1359851A (zh) * | 2001-12-07 | 2002-07-24 | 大连理工大学 | 气固相同晶取代法制备钛硅沸石 |
CN102689909A (zh) * | 2012-05-28 | 2012-09-26 | 中国科学院山西煤炭化学研究所 | 一种富钛层状钛硅分子筛及合成方法 |
CN104437616A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-25 | 武汉工程大学 | 层状含介孔钛硅分子筛催化剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
张伟: ""MCM-22分子筛的合成、表征及其剥层沸石ITQ-2的研究", 《万方数据》 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110615446A (zh) * | 2019-11-12 | 2019-12-27 | 西北大学 | 一种两亲型有机硅烷辅助一步合成单层mww分子筛的方法 |
CN110615446B (zh) * | 2019-11-12 | 2023-02-24 | 西北大学 | 一种两亲型有机硅烷辅助一步合成单层mww分子筛的方法 |
CN112246278A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-22 | 大连理工大学 | 用白炭黑和TiCl4气固相反应制备高选择性丙烯与过氧化氢气相环氧化催化剂的方法 |
CN112408413A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-26 | 陕西双翼煤化科技实业有限公司 | 一种温和条件下制备mcm-36分子筛的方法 |
CN112408413B (zh) * | 2020-11-11 | 2023-06-20 | 陕西双翼煤化科技实业有限公司 | 一种温和条件下制备mcm-36分子筛的方法 |
CN114602542A (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 改性mcm-49分子筛催化剂及其制备方法 |
CN114797959A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-29 | 武汉工程大学 | 一种催化烷烃脱氢合成烯烃的催化剂及其制备方法和应用 |
CN114797959B (zh) * | 2022-04-21 | 2024-05-03 | 武汉工程大学 | 一种催化烷烃脱氢合成烯烃的催化剂及其制备方法和应用 |
CN115155649A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-11 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种杂原子微孔分子筛催化剂和制备方法、及其在异丁烯胺化中的应用和连续化再生方法 |
CN115155649B (zh) * | 2022-07-25 | 2024-04-12 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种杂原子微孔分子筛催化剂和制备方法、及其在异丁烯胺化中的应用和连续化再生方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109908953B (zh) | 2021-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109908953A (zh) | 一种剥离的单层结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 | |
KR100339284B1 (ko) | 결정성티탄함유분자체촉매,그제조방법및그분자를이용한올레핀에폭시화방법 | |
KR100699797B1 (ko) | Mww형 제올라이트 물질, 그 선구체 물질 및 그물질들을 제조하는 방법 | |
CN104437616B (zh) | 层状含介孔钛硅分子筛催化剂及其制备方法和应用 | |
JP5752090B2 (ja) | チタン−シリコン分子ふるいとその製造方法、及びその分子ふるいを用いたシクロヘキサノンオキシムの製造方法 | |
KR100555100B1 (ko) | 결정성 mww형 티타노실리케이트, 그 제조 방법 및 에폭사이드의 제조를 위한 그의 용도 | |
US20180029021A1 (en) | Methods to produce molecular sieves with lta topology and compositions derived therefrom | |
CN109678172B (zh) | 一种含钛mww结构分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 | |
JP6431913B2 (ja) | メタロシリケート材料及び金属イオンを含む乳酸及び2−ヒドロキシ−3−ブテン酸又はそれらのエステルの糖への転化方法 | |
JP2001206714A (ja) | チタンシリカライトモレキュラーシーブおよびその製造方法 | |
JPH09117669A (ja) | 触媒の再生方法 | |
KR20000076239A (ko) | 텔루륨, 티타늄 및 실리콘-포함 분자체 | |
CN102502687A (zh) | 一种绿色合成钛硅分子筛的方法 | |
CN104876907B (zh) | 一种制备碳酸丙烯酯的方法 | |
Huo et al. | Acid-modulated synthesis of Ti-MWW zeolites with rich framework Ti species for efficient epoxidation | |
Goa et al. | Catalytic performance of [Ti, Al]-beta in the alkene epoxidation controlled by the postsynthetic ion exchange | |
CN113845126B (zh) | 一种钛硅分子筛及其制备方法和应用 | |
CA2398293C (en) | Method for the production of a titanium-containing zeolite | |
CN110092391B (zh) | 一种层状柱撑结构含钛分子筛的制备方法及其催化环氧化的应用 | |
CN101519213B (zh) | 一种含钛介孔材料的合成方法 | |
CN102311128A (zh) | 一种处理钛硅分子筛的方法 | |
KR20010070223A (ko) | 합성 제올라이트로부터 주형제를 제거하는 방법 | |
CN107721973A (zh) | 一种制备单硫代碳酸丙烯酯的方法 | |
JPH10316417A (ja) | チタン含有ベータゼオライトの製造方法 | |
CN114602542B (zh) | 改性mcm-49分子筛催化剂及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240415 Address after: No.869, Huanghe 5th Road, Bincheng District, Binzhou City, Shandong Province Patentee after: Binhua Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 430074, No. 693 Xiong Chu street, Hongshan District, Hubei, Wuhan Patentee before: WUHAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY Country or region before: China |
|
TR01 | Transfer of patent right |