DE19925926A1 - Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons - Google Patents

Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons

Info

Publication number
DE19925926A1
DE19925926A1 DE19925926A DE19925926A DE19925926A1 DE 19925926 A1 DE19925926 A1 DE 19925926A1 DE 19925926 A DE19925926 A DE 19925926A DE 19925926 A DE19925926 A DE 19925926A DE 19925926 A1 DE19925926 A1 DE 19925926A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
organic
titanium
inorganic hybrid
hybrid materials
gold
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.)
Withdrawn
Application number
DE19925926A
Other languages
German (de)
Inventor
Markus Weisbeck
Harald Kraus
Gerhard Wegener
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer AG
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE19925926A priority Critical patent/DE19925926A1/en
Priority to BR0011349-2A priority patent/BR0011349A/en
Priority to HU0201604A priority patent/HUP0201604A3/en
Priority to AU56761/00A priority patent/AU5676100A/en
Priority to MXPA01012643A priority patent/MXPA01012643A/en
Priority to PL00356206A priority patent/PL356206A1/en
Priority to CA002371030A priority patent/CA2371030A1/en
Priority to CZ20014376A priority patent/CZ20014376A3/en
Priority to EP00941988A priority patent/EP1196242A1/en
Priority to PCT/EP2000/004804 priority patent/WO2000074841A1/en
Priority to JP2001501365A priority patent/JP2003501232A/en
Priority to CNB008086656A priority patent/CN1136206C/en
Priority to KR1020017015761A priority patent/KR20020010156A/en
Publication of DE19925926A1 publication Critical patent/DE19925926A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/122Metal aryl or alkyl compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D303/00Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D303/02Compounds containing oxirane rings
    • C07D303/04Compounds containing oxirane rings containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring oxygen atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/48Silver or gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/06Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing polymers
    • B01J31/069Hybrid organic-inorganic polymers, e.g. silica derivatized with organic groups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/12Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • B01J31/123Organometallic polymers, e.g. comprising C-Si bonds in the main chain or in subunits grafted to the main chain
    • B01J31/124Silicones or siloxanes or comprising such units
    • B01J31/125Cyclic siloxanes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/031Precipitation
    • B01J37/033Using Hydrolysis
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/03Precipitation; Co-precipitation
    • B01J37/036Precipitation; Co-precipitation to form a gel or a cogel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/04Mixing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/04Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
    • C07D301/06Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the liquid phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D301/00Preparation of oxiranes
    • C07D301/02Synthesis of the oxirane ring
    • C07D301/03Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
    • C07D301/04Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
    • C07D301/08Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase
    • C07D301/10Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase with catalysts containing silver or gold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2231/00Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
    • B01J2231/70Oxidation reactions, e.g. epoxidation, (di)hydroxylation, dehydrogenation and analogues
    • B01J2231/72Epoxidation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)

Abstract

The invention relate to supported compositions containing gold and/or silver particles and Ti-containing, organic-inorganic hybrid materials. The invention also relates to a method for producing said compositions and to their use as a catalyst for the selective oxidation of hydrocarbons. The catalytically active compositions present high levels of selectivity and productivity.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft geträgerte Zusammensetzungen enthaltend Gold und/oder Silberpartikel und titanhaltige, organisch anorganische Hybridmaterialien, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung als Katalysator zur selektiven Oxidation von Kohlenwasserstoffen. Die katalytisch aktiven Zusammen­ setzungen zeigen hohe Selektivitäten und Produktivitäten.The present invention relates to supported compositions containing gold and / or silver particles and titanium-containing, organic inorganic hybrid materials, a process for their preparation and their use as a catalyst for selective oxidation of hydrocarbons. The catalytically active together Settlements show high selectivities and productivity.

Die Direktoxidation von Ethen zu Ethenoxid durch molekularen Sauerstoff ist gut bekannt und wird kommerziell zur Produktion von Ethenoxid in der Gasphase angewendet. Der typische Katalysator für diese Anwendung enthält metallisches oder ionisches Silber, eventuell noch modifiziert mit verschiedenen Promotoren und Aktivatoren. Die meisten dieser Katalysatoren enthalten einen porösen, inerten Katalysatorträger mit geringen Oberflächen wie z. B. alpha Aluminiumoxid, auf den Silber und Promotoren aufgebracht wurden. Ein Überblick zur Direktoxidation von Ethen in Gegenwart von geträgerten Silberkatalysatoren wurde von Sachtler et al. in Catalysis Reviews: Science and Engineering, 23 (1&2), 127-149 (1981) zusammen­ gestellt.The direct oxidation of ethene to ethene oxide by molecular oxygen is good known and becomes commercial for the production of ethene oxide in the gas phase applied. The typical catalyst for this application contains metallic or ionic silver, possibly modified with various promoters and Activators. Most of these catalysts contain a porous, inert Catalyst carriers with small surfaces such. B. alpha alumina on the Silver and promoters were applied. An overview of the direct oxidation of Ethene in the presence of supported silver catalysts was developed by Sachtler et al. in Catalysis Reviews: Science and Engineering, 23 (1 & 2), 127-149 (1981) posed.

Es ist auch bekannt, daß diese Silberkatalysatoren und die Reaktionsbedingungen, welche sich als günstig für die Ethenoxidproduktion herausgestellt haben, zu keinen vergleichbar guten Ergebnissen in der Direktoxidation von höheren Olefinen, wie Propen, führen (US 5 763 630, US 5 703 254, US 5 760 254) und maximale Propen­ oxidselektivitäten von ca. 50% erreicht werden. Im allgemeinen verlaufen die Direktoxidationen dieser höheren Olefine mit molekularem Sauerstoff in der Gas­ phase - selbst in Gegenwart von Katalysatoren - nicht unterhalb von 200°C, und es ist daher schwierig, oxidationsempfindliche Oxidationsprodukte, wie Epoxide, selektiv herzustellen, da die Folgereaktionen dieser Produkte häufig schneller als die Oxidation der eingesetzten Olefine selbst verlaufen. Ein weiteres Problem resultiert aus der Oxidationsempfindlichkeit der bei höheren Olefinen vorhandenen Allyl­ gruppen.It is also known that these silver catalysts and the reaction conditions, which have proven to be beneficial for the production of ethene oxide, none at all comparably good results in the direct oxidation of higher olefins, such as Propene, lead (US 5 763 630, US 5 703 254, US 5 760 254) and maximum propene oxide selectivities of approx. 50% can be achieved. In general, the Direct oxidation of these higher olefins with molecular oxygen in the gas phase - even in the presence of catalysts - not below 200 ° C, and it is therefore difficult to use oxidation-sensitive oxidation products, such as epoxies, selectively manufacture, since the subsequent reactions of these products are often faster than that Oxidation of the olefins used themselves. Another problem results  from the oxidation sensitivity of the allyl present in higher olefins groups.

Aus diesem Grunde wird in der chemischen Industrie das Propenoxid zur Zeit aus­ schließlich auf indirektem Wege in der Flüssigphase hergestellt.For this reason, propene oxide is currently being phased out in the chemical industry finally produced indirectly in the liquid phase.

In dem Patent US 5 623 090 wird eine Gasphasen-Direktoxidation von Propen zu Propenoxid mit relativ kleinen Propenumsätzen (0,5-1% Propenumsatz bez. auf eine 10%ige Propen-Feedkonzentration), aber Propenoxid-Selektivitäten von < 90% beschrieben. Es handelt sich hierbei um eine Gold-Titandioxid-katalysierte Gasphasenoxidation mit molekularem Sauerstoff und Wasserstoff bei Temperaturen von 40-80°C. Als Katalysator wird handelsübliches Titandioxid (Anatas) verwendet, das mit nanoskaligen Goldteilchen belegt wird. Drastischere Reaktionsbedingungen wie z. B. Temperaturerhöhung auf < 100°C oder Druckerhöhung führen nicht zu Steigerung der Produktivität. Dieses Verfahren hat neben den relativ geringen Propenumsätzen den großen Nachteil, daß alle Katalysatoren mit der Zeit stark desaktivieren. Typische Halbwertszeiten bei Normaldruck und 50°C liegen bei 30-­ 150 Minuten. Die beschriebene Temperatur- und/oder Druckerhöhung verkürzen die Halbwertszeiten weiter.In the US Pat. No. 5,623,090 a gas phase direct oxidation of propene is disclosed Propene oxide with relatively small propene conversions (0.5-1% propene conversion based on one 10% propene feed concentration), but propene oxide selectivities of <90% described. It is a gold-titanium dioxide catalyzed Gas phase oxidation with molecular oxygen and hydrogen at temperatures from 40-80 ° C. Commercial titanium dioxide (anatase) is used as catalyst, which is coated with nanoscale gold particles. More drastic reaction conditions such as B. An increase in temperature to <100 ° C or an increase in pressure does not lead to Increase of productivity. This method has in addition to the relatively small Propen sales have the major disadvantage that all catalysts become strong over time deactivate. Typical half-lives at normal pressure and 50 ° C are 30- 150 minutes. The temperature and / or pressure increase described shorten the Half-lives continue.

Bekannt sind außerdem Katalysatoren, bei denen Goldpartikel auf einen Träger, bestehend aus dispergierten Titanzentren auf einer anorganischen Siliziummatrix, aufgebracht werden (WO 98 00415 A1; WO 98 00414 A 1; EP 0 827 779 A1). Alle diese durch Imprägnierung mit anschließender Calcinierung erhaltenen Materialien zeigen relativ geringe Propenumsätze, sie desaktivieren mit der Zeit (typische Halbwertszeiten liegen bei 5-50 h) und können deshalb nicht in großtechnischen Anlagen eingesetzt werden.Catalysts are also known in which gold particles are supported on a support, consisting of dispersed titanium centers on an inorganic silicon matrix, be applied (WO 98 00415 A1; WO 98 00414 A1; EP 0 827 779 A1). All these materials obtained by impregnation with subsequent calcination show relatively low propene conversions, they deactivate over time (typical Half-lives are around 5-50 h) and therefore cannot be carried out on an industrial scale Systems are used.

Weiterhin sind Katalysatoren bekannt, bei denen Goldpartikel auf mikroporöse, kristalline Gerüstsilicate mit definierter Porenstruktur, in denen Silicium-Tetraeder­ plätze isomorph durch Titan substituiert sind (z. B. TS-1, TS-2, Ti-Zeolithe wie Ti- Beta, Ti-ZSM-48 oder titanhaltige, mesoporöse Molekularsiebe wie z. B. Ti-MCM-41 oder Ti-HMS) aufgebracht werden (WO 9800413 A1). Alle diese Gold-Silikalit bzw. Gold-Zeolith Strukturen zeigen zwar gute Selektivitäten, die Umsätze der Kohlen­ wasserstoffe und vor allem die Katalysatorstandzeiten sind für die Anwendung in der chemischen Industrie völlig unzureichend.Furthermore, catalysts are known in which gold particles are deposited on microporous, crystalline framework silicates with a defined pore structure, in which silicon tetrahedra places areomorphically substituted by titanium (e.g. TS-1, TS-2, Ti zeolites such as Ti  Beta, Ti-ZSM-48 or titanium-containing, mesoporous molecular sieves such as B. Ti-MCM-41 or Ti-HMS) can be applied (WO 9800413 A1). All of these gold silicalite or Gold-zeolite structures show good selectivities, the sales of the coal Hydrogen and especially the catalyst life are for the application in the chemical industry completely inadequate.

Die beschriebenen Verfahren zur Katalysatorpräparation sind in Bezug auf Katalysa­ toraktivität und -standzeit höchst unzufriedenstellend. Für technische Prozesse, die mit gering-aktiven Katalysatoren arbeiten, werden riesige Reaktoren benötigt. Geringe Katalysatorstandzeiten bedingen Produktionsausfall während der Regenerie­ rungsphase oder verlangen nach einem redundanten, kostenintensiven Produk­ tionsweg.The described methods for catalyst preparation are in relation to catalys Gate activity and service life extremely unsatisfactory. For technical processes that Working with low-activity catalysts, huge reactors are needed. Short catalyst downtimes result in production downtime during regeneration phase or require a redundant, cost-intensive product way.

Die älteren Anmeldungen DE 199 18 431.3 und DE 199 20 753.4 beschreiben Edelmetallhaltige Ti-Si-Mischoxide als Katalysatoren zur Dirextoxidation von Kohlenwasserstoffen, sowie deren Herstellung über den Sol-Gel-Prozeß. Organisch­ anorganische Hybridmaterialien als Träger werden nicht offenbart.The earlier applications DE 199 18 431.3 and DE 199 20 753.4 describe Precious metal-containing Ti-Si mixed oxides as catalysts for the direct oxidation of Hydrocarbons, as well as their production via the sol-gel process. Organic inorganic hybrid materials as carriers are not disclosed.

Es ist bekannt, organisch anorganische Hybridmaterialien als Lack-Komponente einzusetzen (z. B. EP-A-743 313). Die Kombination mit Edelmetallen und Titan und deren Einsatz als Katalysator ist unbekannt.It is known to use organic inorganic hybrid materials as a paint component to be used (e.g. EP-A-743 313). The combination with precious metals and titanium and their use as a catalyst is unknown.

Es ist also eine Entwicklung von neuen Katalysatoren wünschenswert, die bei exzellenten Selektivitäten hohe Aktivitäten bei technisch interessanten Standzeiten erreichen können.It is therefore desirable to develop new catalysts that can excellent selectivities high activities with technically interesting downtimes reachable.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, neue Katalysatoren mit hohen Aktivitäten bei gleichzeitig exzellenten Selektivitäten bereitzustellen.An object of the present invention was therefore to develop new catalysts with high activities and excellent selectivities.

Eine weitere Aufgabe bestand darin, ein Verfahren zur Herstellung dieser Katalysatoren zu entwickeln. Another task was to create a process for this To develop catalysts.  

Eine weitere Aufgabe bestand darin, ein technologisch einfaches Gasphasenverfahren zur selektiven Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit einem gasförmigen Oxida­ tionsmittel an diesen Katalysatoren zur Verfügung zu stellen, welches bei hohen Aktivitäten, sehr hohen Selektivitäten und technisch interessanten Katalysator­ standzeiten zu hohen Ausbeuten und geringen Kosten führt.Another task was a technologically simple gas phase process for the selective oxidation of hydrocarbons with a gaseous oxide To provide agents on these catalysts, which at high Activities, very high selectivities and technically interesting catalyst tool life leads to high yields and low costs.

Eine weitere Aufgabe bestand darin, einen alternativen Katalysator zur Direkt- Oxidation von Kohlenwasserstoffen bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe bestand darin, die Nachteile der bekannten Katalysatoren wenigstens teilweise zu beseitigen.Another task was to find an alternative catalyst for direct To provide oxidation of hydrocarbons. Another object was to address the disadvantages of the known catalysts to at least partially eliminate.

Die Aufgaben werden erfindungsgemäß durch geträgerte Zusammensetzungen enthaltend Gold- und/oder Silberpartikel und titanhaltige, organisch anorganische Hybridmaterialien gelöst.According to the invention, the objects are achieved by supported compositions containing gold and / or silver particles and titanium-containing, organic inorganic Hybrid materials solved.

Organisch-anorganische Hybridmaterialien im Sinne der Erfindung sind organisch modifizierte amorphe Gläser, die bevorzugt in Sol-Gel-Prozessen über Hydrolyse- und Kondensationsreaktionen meist niedermolekularer Verbindungen entstehen und im Netzwerk verbrückende organische Gruppen enthalten. Sie weisen mindestens ein Strukturelement der Formel (I)
Organic-inorganic hybrid materials in the sense of the invention are organically modified amorphous glasses which are preferably formed in sol-gel processes via hydrolysis and condensation reactions of mostly low molecular weight compounds and contain organic groups bridging in the network. They have at least one structural element of the formula (I)

[R1]j-SiR2 k(O1/2)4-k-j (I)
[R 1 ] j -SiR 2 k (O 1/2 ) 4-kj (I)

auf, wobei
j gleich 1, 2 oder 3 ist und
k für 0, 1 oder 2 steht und
k+j ≦ 3
R1 ein Si-Atome verbrückender C1- bis C10-Alkylenrest ist und
R2 für einen gegebenenfalls substituierten Alkyl- oder Arylrest steht.
on, where
j is 1, 2 or 3 and
k represents 0, 1 or 2 and
k + j ≦ 3
R 1 is a C 1 to C 10 alkylene radical bridging Si atoms and
R 2 represents an optionally substituted alkyl or aryl radical.

Bevorzugt weisen die organisch-anorganischen Hybridmaterialien ein Strukturelement der Formel (II)
The organic-inorganic hybrid materials preferably have a structural element of the formula (II)

[R1]j-SiR2 k(O1/2)4-k-j (II)
[R 1 ] j -SiR 2 k (O 1/2 ) 4-kj (II)

auf, wobei
j gleich 1 ist,
k für 0, 1 oder 2 steht und
k+j ≦ 3
R1 ein Si-Atome verbrückender C1- bis C4-Alkylenrest, und
R2 ein Methyl- oder Ethylrest ist.
on, where
j is 1,
k represents 0, 1 or 2 and
k + j ≦ 3
R 1 is a C 1 to C 4 alkylene radical bridging Si atoms, and
R 2 is a methyl or ethyl radical.

Die Formulierung "O1/2" in den Formeln (I) und (II) bezeichnet verbrückenden, difunktionellen Sauerstoff, also z. B. ein Strukturelement Si-O-Si oder Si-O-Ti.The formulation "O 1/2 " in the formulas (I) and (II) denotes bridging, difunctional oxygen, that is, for. B. a structural element Si-O-Si or Si-O-Ti.

Der Alkylenrest R1 in den Formeln (I) und (II) ist bevorzugt mit einem kettenförmi­ gen, sternförmigen (verzweigten), käfigförmigen oder, besonders bevorzugt, ring­ förmigen Strukturelement verknüpft. Das ringförmige Strukturelement kann beispielsweise [-O-Si(CH3)-]3 oder [-O-Si(CH3)-]4 sein.The alkylene radical R 1 in the formulas (I) and (II) is preferably linked to a chain-shaped, star-shaped (branched), cage-shaped or, particularly preferably, ring-shaped structural element. The ring-shaped structural element can be, for example, [-O-Si (CH 3 ) -] 3 or [-O-Si (CH 3 ) -] 4 .

Unter Alkylenrest werden sämtliche dem Fachmann bekannten Alkylen-, Arylen- oder Alkylarylen-Reste mit im Bereich von 1 bis 10 C-Atomen verstanden, wie Methylen, Ethylen, n-Propylen, i-Propylen, n-Butylen, i-Butylen, t-Butylen, n- Pentylen, i-Pentylen, neo-Pentylen, n-Hexylen, Cyclenohexylen, i-Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen und Phenylen, wobei die Reste cyclisch oder als verzweigte oder unverzweigte Ketten vorliegen und gegebenfalls substituiert sein können. Als Substituenten kommen sämtliche Reste in Frage, die nicht nachteilig mit einer Katalysatorkomponente, wie z. B. Titan oder einem Promotor reagieren, wie z. B. Alkyl-, Aryl- oder Alkoxy-Reste. The alkylene radical includes all alkylene, arylene and or alkylarylene radicals understood in the range from 1 to 10 carbon atoms, such as Methylene, ethylene, n-propylene, i-propylene, n-butylene, i-butylene, t-butylene, n- Pentylene, i-pentylene, neo-pentylene, n-hexylene, cyclenohexylene, i-hexylene, Heptylene, octylene, nonylene, decylene and phenylene, the radicals being cyclic or exist as branched or unbranched chains and may be substituted can. All residues that are not disadvantageous also come into question as substituents a catalyst component, such as. B. titanium or a promoter, such as e.g. B. alkyl, aryl or alkoxy radicals.  

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weisen die organisch­ anorganischen Hybridmaterialien eines oder mehrere der folgenden Strukturelemente auf:
In a particularly preferred embodiment of the invention, the organically inorganic hybrid materials have one or more of the following structural elements:

  • a) Si[(C2H4)Si(CH3)2(O1/2)]4 a) Si [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) 2 (O 1/2 )] 4
  • b) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(CH3)2(O1/2)]}4 b) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) 2 (O 1/2 )]} 4
  • c) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(CH3)(O1/2)2]}4 c) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) (O 1/2 ) 2 ]} 4
  • d) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(O1/2)3]}4 d) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (O 1/2 ) 3 ]} 4

Die organisch-anorganischen Hybridmaterialien im Sinne der Erfindung enthalten zwischen 0,1 und 6 Gew.-% Titan, bevorzugt zwischen 0,8 und 5 Gew.-%, besonders bevorzugt zwischen 1,5 und 4 Gew.-%. Das Titan liegt in oxidischer Form vor und ist bevorzugt chemisch über Si-O-Ti-Bindungen in das organisch anorganische Hybrid­ material eingebaut oder angebunden.Contain the organic-inorganic hybrid materials in the sense of the invention between 0.1 and 6% by weight of titanium, preferably between 0.8 and 5% by weight, particularly preferably between 1.5 and 4% by weight. The titanium is in and is in oxidic form preferably chemically via Si-O-Ti bonds in the organic inorganic hybrid material installed or connected.

Die katalytische Aktivität von diesen Materialien scheint bei höheren Titangehalten nicht linear mit dem Gesamttitangehalt gesteigert werden zu können. Dies zeigte uns, daß nicht alle Titanzentren über gleiche katalytische Aktivität verfügen. Wir nehmen an, daß in aktiven Katalysatoren Titan über Heterosiloxanbindungen an Silicium gebunden ist.The catalytic activity of these materials appears to be at higher titanium levels cannot be increased linearly with the total titanium content. This showed us that not all titanium centers have the same catalytic activity. We take indicates that in active catalysts titanium via heterosiloxane bonds to silicon is bound.

Neben Titan können die erfindungsgemäßen organisch-anorganischen Hybridmate­ rialien weitere Fremdoxide, sogenannte Promotoren, aus der Gruppe 5 des Perio­ densystems nach IUPAC (1985), wie Vanadium, Niob und Tantal, besonders bevorzugt Tantal, der Gruppe 8, besonders bevorzugt Fe, Metalle der Gruppe 15, wie Arsen, Antimon und Bismut, besonders bevorzugt Antimon und Metalle der Gruppe 13, wie Bor, Aluminium, Gallium, Indium und Thallium, besonders bevorzugt Aluminium und Bor enthalten.In addition to titanium, the organic-inorganic hybrid mate according to the invention rialien further foreign oxides, so-called promoters, from group 5 of the Perio densystems according to IUPAC (1985), such as vanadium, niobium and tantalum, in particular preferably tantalum, group 8, particularly preferably Fe, metals of group 15, such as Arsenic, antimony and bismuth, particularly preferably antimony and metals from the group 13, such as boron, aluminum, gallium, indium and thallium, are particularly preferred Contain aluminum and boron.

Diese Promotoren liegen zum größten Teil homogen, d. h. mit geringer Dömanen­ bildung, vor. Die eingebauten Promotoren "M" liegen in den organisch-anorga­ nischen Hybridmaterialien hochdispers vor und sind größtenteils über Element-O-Si- Bindungen gebunden. Die chemische Zusammensetzung dieser Materialien läßt sich über weite Bereiche variieren. Der Anteil des Promotorelementes liegt im Bereich von 0,05-10%. Selbstverständlich können auch mehrere verschiedene Promotoren eingesetzt werden. Die Promotoren werden bevorzugt in Form von im jeweiligen Lösungsmittel löslichen Promotor-Vorläuferverbindungen, wie Promotorsalzen oder Promotor-organischen Verbindungen, eingesetzt.Most of these promoters are homogeneous, i. H. with few domains education, before. The built-in promoters "M" are in the organic anorga African hybrid materials highly disperse and are largely via Element-O-Si  Ties bound. The chemical composition of these materials can be vary over a wide range. The proportion of the promoter element is in the range from 0.05-10%. Of course, several different promoters can also be used be used. The promoters are preferred in the form of Solvent-soluble promoter precursor compounds, such as promoter salts or Promoter-organic compounds used.

Diese Promotoren können sowohl die katalytische Aktivität der Zusammensetzung als auch die Standzeit der Zusammensetzung bei katalytischen Oxidationsreaktionen von Kohlenwasserstoffen erhöhen.These promoters can both increase the catalytic activity of the composition as well as the service life of the composition in catalytic oxidation reactions of hydrocarbons increase.

Bevorzugt werden organisch anorganische Hybridmaterialien mit großer spezifischer Oberfläche. Die spezifische Oberfläche sollte mindestens 1 m2/g, bevorzugt im Bereich von 25-700 m2/g betragen.Organic inorganic hybrid materials with a large specific surface area are preferred. The specific surface area should be at least 1 m 2 / g, preferably in the range of 25-700 m 2 / g.

Weiterhin werden organisch anorganische Hybridmaterialien mit modifizierter Ober­ fläche bevorzugt. Modifizierte Oberfläche im Sinne der Erfindung bedeutet, daß der Anteil der Oberflächen-Silanolgruppen durch kovalente oder koordinative Anbin­ dung von Gruppen ausgewählt aus Siliziumalkyl-, Siliziumaryl-, fluorhaltigen Alkyl- und/oder fluorhaltigen Arylgruppen verringert wurde.Organic inorganic hybrid materials with a modified surface are also used preferred area. Modified surface in the sense of the invention means that the Proportion of surface silanol groups through covalent or coordinative attachment formation of groups selected from silicon alkyl, silicon aryl, fluorine-containing alkyl and / or fluorine-containing aryl groups.

Die erfindungsgemäße geträgerte Zusammensetzung enthält Gold und/oder Silber auf dem organisch-anorganischen Hybridmaterial als Trägermaterial. Im katalytisch aktiven Zustand hegt Gold und/oder Silber hauptsächlich als elementares Metall (Analyse durch X-ray absorption spectroscopy) vor. Kleine Gold- und/oder Silberanteile können auch in einem höheren Oxidationszustand vorliegen. Nach TEM-Aufnahmen zu urteilen liegt der größte Anteil des vorhandenen Goldes und/oder Silbers auf der Oberfläche des Trägermaterials vor. Es handelt sich um Gold- und/oder Silbercluster im Nanometermaßstab. Bevorzugt besitzen die Gold­ partikel einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 50 nm, bevorzugt 0,5 bis 15 nm und besonders bevorzugt 0,5 bis 10 nm. Bevorzugt besitzen die Silberpartikel einen Durchmesser im Bereich von 0,5 bis 40 nm, bevorzugt 0,5 bis 10 nm und besonders bevorzugt 0,5 bis 7 nm.The supported composition according to the invention contains gold and / or silver the organic-inorganic hybrid material as carrier material. In the catalytic active state harbors gold and / or silver mainly as elemental metal (Analysis by X-ray absorption spectroscopy). Small gold and / or Silver components can also be present in a higher oxidation state. To Judging by TEM images is the largest proportion of gold available and / or silver on the surface of the carrier material. It is a matter of Gold and / or silver clusters on a nanometer scale. They preferably have gold particles have a diameter in the range from 0.5 to 50 nm, preferably 0.5 to 15 nm and particularly preferably 0.5 to 10 nm. The silver particles preferably have one  Diameters in the range from 0.5 to 40 nm, preferably 0.5 to 10 nm and particularly preferably 0.5 to 7 nm.

Die Goldkonzentration sollte im Bereich von 0,005 bis 4 Gew.-%, bevorzugt 0,01 bis 2 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,08-1,5 Gew.-% Gold betragen.The gold concentration should be in the range of 0.005 to 4% by weight, preferably 0.01 to 2 wt .-% and particularly preferably 0.08-1.5 wt .-% gold.

Die Silberkonzentration sollte im Bereich von 0,01 bis 8 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 6 Gew.-% und besonders bevorzugt von 0,5 bis 4 Gew.-% Silber betragen.The silver concentration should be in the range of 0.01 to 8% by weight, preferably 0.1 to 6% by weight and particularly preferably from 0.5 to 4% by weight of silver.

Höhere Gold- und/oder Silberkonzentrationen als die erwähnten Bereiche bewirken keine Steigerung der katalytischen Aktivität. Aus ökonomischen Gründen sollte der Edelmetallgehalt die minimal notwendige Menge zur Erlangung höchster Kataly­ satoraktivität betragen.Effect higher gold and / or silver concentrations than the ranges mentioned no increase in catalytic activity. For economic reasons, the Precious metal content the minimum amount necessary to obtain the highest cataly sator activity.

Die gestellten Aufgaben werden weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung der geträgerten Zusammensetzungen enthaltend Gold- und/oder Silberpartikel und Ti-haltige, organisch anorganische Hybridmaterialien.The tasks are still solved by a manufacturing process of the supported compositions containing gold and / or silver particles and Ti-containing, organic inorganic hybrid materials.

Die Ti-haltigen, organisch-anorganischen Hybridmaterialien werden über Sol-Gel- Prozesse hergestellt. Dies geschieht beispielsweise durch Mischen geeigneter, meist niedermolekularer Verbindungen in einem Lösungsmittel, wonach durch Zugabe von Wasser und gegebenenfalls Katalysatoren (z. B. Säuren, Basen und/oder metall­ organische Verbindungen) die Hydrolyse- und/oder Kondensationsreaktionen einge­ leitet werden. Die Durchführung solcher Sol-Gel-Prozesse ist dem Fachmann grund­ sätzlich bekannt.The Ti-containing, organic-inorganic hybrid materials are sol-gel Processes. This is done, for example, by mixing suitable, mostly low molecular weight compounds in a solvent, after which by adding Water and optionally catalysts (e.g. acids, bases and / or metal organic compounds) the hydrolysis and / or condensation reactions be directed. The execution of such sol-gel processes is a basic requirement for the person skilled in the art additionally known.

Geeignete niedermolekulare Verbindungen sind z. B. organisch anorganische Binde­ mittel, Silicium-, Titan- und Promotorprecursoren. Niedermolekular steht im Sinne der Erfindung für monomer oder oligomer. Suitable low molecular weight compounds are e.g. B. organic inorganic bandage medium, silicon, titanium and promoter precursors. Low molecular weight is in the sense of the invention for monomeric or oligomeric.  

Der Sol-Gel-Prozeß basiert auf der Polykondensation hydrolysierter, kolloidal gelöster Metallkomponentengemische (Sol) unter Bildung eines amorphen, drei­ dimensionalen Netzwerkes (Gel). Zur Verdeutlichung hierfür dient das nachfolgende Schema:
The sol-gel process is based on the polycondensation of hydrolyzed, colloidally dissolved metal component mixtures (sol) with the formation of an amorphous, three-dimensional network (gel). The following scheme serves to illustrate this:

Geeignete Ausgangsmaterialien sind organisch anorganische Bindemittel und sämtliche dem Fachmann bekannten löslichen Titan- und Siliziumverbindungen, die als Precursor für die entsprechenden Oxide oder Hydroxide dienen können, wie die entsprechenden Alkoxide, lösliche Salze, und Titan-, bzw. Siliziumorganische Verbindungen.Suitable starting materials are organic inorganic binders and all soluble titanium and silicon compounds known to the person skilled in the art can serve as a precursor for the corresponding oxides or hydroxides, such as corresponding alkoxides, soluble salts, and titanium or organosilicon Links.

Obwohl alle Salze wie z. B. Halogenide, Nitrate und Hydroxide verwendet werden können, werden die Alkoxide, z. B. Ethoxid, Propoxid usw., dieser Metalle bevorzugt.Although all salts such as e.g. B. halides, nitrates and hydroxides can be used can, the alkoxides, for. As ethoxide, propoxide, etc., of these metals prefers.

Organisch-anorganische Bindemittel im Sinne der Erfindung sind polyfunktionelle Organosilane, z. B. polyfunktionelle Silanole und/oder Alkoxide, mit mindestens 2 über einen C1 bis C10-Alkylenrest verbrückten Siliziumatomen.Organic-inorganic binders in the sense of the invention are polyfunctional Organosilanes, e.g. B. polyfunctional silanols and / or alkoxides, with at least 2 silicon atoms bridged via a C1 to C10 alkylene radical.

Als bevorzugte organisch anorganische Bindemittel seien genannt:
The following may be mentioned as preferred organic inorganic binders:

  • a) Si[(C2H4)Si(OH)(CH3)2]4 a) Si [(C 2 H 4 ) Si (OH) (CH 3 ) 2 ] 4
  • b) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(OH)(CH3)2]}4 b) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (OH) (CH 3 ) 2 ]} 4
  • c) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(OC2H5)2(CH3]}4 c) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (OC 2 H 5 ) 2 (CH 3 ]} 4
  • d) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(OCH3)(CH3)2]}4 d) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (OCH 3 ) (CH 3 ) 2 ]} 4
  • e) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(OC2H5)3]}4 e) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (OC 2 H 5 ) 3 ]} 4

Synthesen von organisch-anorganischen Bindemitteln und Verfahren zur Durch­ führung von Sol-Gel-Prozessen mit diesen sind beispielsweise in EP 0 743 313, EP 0 787 734 und WO 98/52992 beschrieben.Syntheses of organic-inorganic binders and processes for through Management of sol-gel processes with these are described, for example, in EP 0 743 313, EP 0 787 734 and WO 98/52992.

Geeignete Siliziumprecursoren sind beispielsweise Siliziumalkoxide wie z. B. Si(OC2K5)4, Si(OCH3)4, (H3C)Si(OC2H5)3, (C6H5)Si(OC2H5)3. Anstelle monomerer Alkoxide können auch deren Kondensationsprodukte verwendet werden. Kommer­ ziell erhältlich sind z. B. Si(OC2H5)4-Kondensate. Desweiteren können auch polymere Systeme wie z. B. Poly(diethoxysiloxan) eingesetzt werden.Suitable silicon precursors include silicon alkoxides such as e.g. B. Si (OC 2 K 5 ) 4 , Si (OCH 3 ) 4 , (H 3 C) Si (OC 2 H 5 ) 3 , (C 6 H 5 ) Si (OC 2 H 5 ) 3 . Instead of monomeric alkoxides, their condensation products can also be used. Commercially available are e.g. B. Si (OC 2 H 5 ) 4 condensates. Furthermore, polymeric systems such as. B. poly (diethoxysiloxane) can be used.

Geeignete Titan-Vorläuferverbindungen als katalytische Titanspezies sind aus dem Stand der Technik bekannt, wie lösliche Titansalze (z. B. Titanhalogenide, -nitrate, -sulfate), Titansalze von anorganischen oder organischen Säuren und Titansäureester.Suitable titanium precursor compounds as catalytic titanium species are from the Known in the art, such as soluble titanium salts (e.g. titanium halides, nitrates, sulfates), titanium salts of inorganic or organic acids and titanium acid esters.

Bevorzugt werden Titanderivate wie Tetraalkyltitanate, mit Alkylgruppen von C1-C6 wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl, iso-Butyl, tert-Butyl usw., oder andere organische Titanspezies wie Titanylacetylacetonat, Dicyclopentadienyltitandichlorid verwendet. Tetra-n-butylorthotitanat, Titanacetylacetonat, Titanocendichlorid und Titantetrachlorid sind bevorzugte Titan-Vorläuferverbindungen. Die Titanvorläufer­ verbindungen können auch in Gegenwart von komplexbildenden Komponenten wie z. B. Acetylaceton oder Ethylacetoacetat eingesetzt werden.Titanium derivatives such as tetraalkyl titanates with alkyl groups of C 1 -C 6 such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl etc., or other organic titanium species such as titanium acetylacetonate, dicyclopentadienyl titanium dichloride are preferably used. Tetra-n-butyl orthotitanate, titanium acetylacetonate, titanocene dichloride and titanium tetrachloride are preferred titanium precursors. The titanium precursor compounds can also in the presence of complexing components such. B. acetylacetone or ethyl acetoacetate.

Geeignete Promotor-Vorläuferverbindungen sind beispielsweise Promotorsalze, Pro­ motorkomplexverbindungen, Promotor-organische Verbindungen oder Promotor­ alkoxide. Bevorzugt werden Alkoxidverbindungen eingesetzt.Suitable promoter precursor compounds are, for example, promoter salts, Pro motor complex compounds, promoter-organic compounds or promoter alkoxides. Alkoxide compounds are preferably used.

Bevorzugte Lösemittel für den Sol-Gel-Prozeß sind Alkohole wie z. B. Methanol, Ethanol, Isopropanol oder Butanol, Ketone wie z. B. Aceton, und Ether wie z. B. THF oder tert.-Butylmethylether. Preferred solvents for the sol-gel process are alcohols such as. B. methanol, Ethanol, isopropanol or butanol, ketones such as e.g. As acetone, and ethers such as. B. THF or tert-butyl methyl ether.  

Grundsätzlich ist jede dem Fachmann bekannte Durchführung von Sol-Gel- Prozessen zur Synthese der erfindungsgemäßen Ti-haltigen, organisch-anorganischen Hybridmaterialien möglich. Die Generierung von -Si-O-Ti-Gruppen gelingt bei­ spielsweise durch gleichzeitige Hydrolyse und/oder Kondensation von Si- und Ti- Precursoren, durch Umsetzung der organisch-anorganischen Bindemittel mit Ti- Precursoren unter gegebenenfalls anschließender Zugabe der Si-Precursoren oder durch gleichzeitige Umsetzung von organisch-anorganischen Bindemitteln, Ti- und Si-Precursoren.In principle, any implementation of sol-gel known to the person skilled in the art is Processes for the synthesis of the Ti-containing, organic-inorganic Hybrid materials possible. The generation of -Si-O-Ti groups succeeds for example by simultaneous hydrolysis and / or condensation of Si and Ti Precursors, by reacting the organic-inorganic binders with Ti Precursors with or without subsequent addition of the Si precursors or by simultaneous implementation of organic-inorganic binders, Ti and Si precursors.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Si-Precursor in einem Lösungsmittel vorgelegt, unter Zugabe eines Katalysators mit einem Unterschuß Wasser, bezogen auf die theoretisch notwendige Menge, anhydrolysiert, anschließend die Ti-Verbin­ dung zugegeben, weiteres Wasser, gegebenenfalls mit Katalysator, zugesetzt und anschließend das organisch anorganische Bindemittel zugegeben.In a preferred embodiment, the Si precursor is in a solvent submitted, with the addition of a catalyst with a deficit of water, based to the theoretically necessary amount, hydrolyzed, then the Ti-Verbin dung added, further water, optionally with a catalyst, added and then added the organic inorganic binder.

Nach der Gelbildung, die in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, des Katalysators, der Wassermenge und der Temperatur nach wenigen Minuten bis einigen Tagen erfolgen kann; wird das Gel sofort oder nach einer Alterungszeit von bis zu 30 Tagen getrocknet. Gegebenenfalls können zur Vervollständigung der Hydrolyse- und Kondensationsreaktionen eine oder mehrere Behandlungen des feuchten und/oder bereits getrockneten Gels mit einem Überschuß an Wasser oder Wasserdampf erfolgen. Die Trocknung erfolgt bevorzugt zwischen 50 und 250°C, besonders bevorzugt zwischen 100 und 180°C.After gel formation, which depends on the composition, the Catalyst, the amount of water and the temperature after a few minutes can take a few days; the gel becomes immediately or after an aging period of dried up to 30 days. If necessary, to complete the Hydrolysis and condensation reactions one or more treatments of the moist and / or already dried gels with an excess of water or Water vapor take place. Drying is preferably between 50 and 250 ° C, particularly preferably between 100 and 180 ° C.

Die Materialien können gegebenenfalls vor oder nach der Trocknung zu Pulvern zerkleinert werden, (z. B. durch Mahlung), oder als Formkörper eingesetzt werden.The materials can optionally be powdered before or after drying be crushed (e.g. by grinding), or used as shaped bodies.

Die Edelmetalle können in Form von Vorläuferverbindungen, wie Salzen oder organischen Komplexen oder Verbindungen während des Sol-Gel-Prozesses zugege­ ben werden, oder aber nach Herstellung des Gels in bekannter Weise, z. B. durch Imprägnierung oder Fällung aufgebracht werden. Gegebenenfalls schließt sich an diesen Schritt eine Oberflächenmodifizierung der Zusammensetzung an.The noble metals can be in the form of precursor compounds such as salts or organic complexes or compounds during the sol-gel process ben, or after preparation of the gel in a known manner, for. B. by  Impregnation or precipitation can be applied. If necessary, follows this step a surface modification of the composition.

Die Oberflächenmodifizierung kann sowohl vor als auch nach der Edelmetall­ belegung erfolgen.The surface modification can be done both before and after the precious metal assignment.

Unter Modifizieren wird im Sinne der Erfindung insbesondere das Aufbringen von Gruppen ausgewählt aus Siliziumalkyl-, Siliziumaryl-, fluorhaltigen Alkyl- oder fluorhaltigen Arylgruppen auf die Oberfläche der geträgerten Zusammensetzung verstanden, wobei die Gruppen kovalent oder koordinativ an die funktionellen Gruppen (z. B. OH-Gruppen) auf der Oberfläche gebunden vorliegen. Allerdings ist auch jede andere Oberflächenbehandlung ausdrücklich im Umfang der Erfindung eingeschlossen.Modifying in the sense of the invention is in particular the application of Groups selected from silicon alkyl, silicon aryl, fluorine-containing alkyl or fluorine-containing aryl groups on the surface of the supported composition understood, the groups covalently or coordinatively to the functional Groups (e.g. OH groups) are bound on the surface. However also any other surface treatment expressly within the scope of the invention locked in.

Die Modifizierung erfolgt bevorzugt mit siliziumorganischen und/oder fluorhaltigen siliziumorganischen bzw. organischen Verbindungen, wobei die siliziumorganischen Verbindungen bevorzugt sind.The modification is preferably carried out with organosilicon and / or fluorine-containing ones organosilicon or organic compounds, the organosilicon Compounds are preferred.

Als siliziumorganische Verbindungen kommen alle dem Fachmann bekannten Silylierungsmittel in Frage, wie organische Silane, organische Silylamine, organische Silylamide und deren Derivate, organische Silazane, organische Siloxane und andere siliziumorganische Verbindungen, die selbstverständlich auch in Kombination eingesetzt werden können. Ebenfalls sind unter siliziumorganischen Verbindungen ausdrücklich auch Verbindungen aus Silzium und teil- oder perfluorierten orga­ nischen Resten subsummiert.Organosilicon compounds include all known to those skilled in the art Silylating agents in question, such as organic silanes, organic silylamines, organic Silylamides and their derivatives, organic silazanes, organic siloxanes and others organosilicon compounds, of course also in combination can be used. Also among organosilicon compounds explicitly also compounds made of silicon and partially or perfluorinated orga African remnants subsumed.

Spezielle Beispiele organischer Silane sind Chlorotrimethylsilan, Dichlorodi­ methylsilan, Chlorobromdimethylsilan, Nitrotrimethylsilan, Chlortrimethylsilan, Ioddimethylbutylsilan, Chlordimethylphenylsilan, Chlordimethylsilan, Dimethyl-n­ propylchlorsilan, Dimethylisopropylchlorsilan, t-Butyldimethylchlorsilan, Tripropyl­ chlorsilan, Dimethyloctylchlorsilan, Tributylchlorsilan, Trihexylchlorosilan, Di­ methylethylchlorsilan, Dimethyloctadecylchlorsilan, n-Butyldimethylchlorsilan, Brommethyldimethylchlorsilan, Chlormethyldimethylchlorsilan, 3-Chlorpropyldime­ thylchlorsilan, Dimethoxymethylchlorsilan, Methylphenylchlorsilan, Triethoxy­ chlorsilan, Dimethylphenylchlorsilan, Methylphenylvinylchlorsilan, Benzyldimethyl­ chlorsilan, Diphenylchlorsilan, Diphenylmethylchlorsilan, Diphenylvinylchlorsilan, Tribenzylchlorsilan und 3-Cyanopropyldimethylchlorsilan.Specific examples of organic silanes are chlorotrimethylsilane, dichlorodi methylsilane, chlorobromodimethylsilane, nitrotrimethylsilane, chlorotrimethylsilane, Iododimethylbutylsilane, chlorodimethylphenylsilane, chlorodimethylsilane, dimethyl-n propylchlorosilane, dimethylisopropylchlorosilane, t-butyldimethylchlorosilane, tripropyl chlorosilane, dimethyloctylchlorosilane, tributylchlorosilane, trihexylchlorosilane, Di  methylethylchlorosilane, dimethyloctadecylchlorosilane, n-butyldimethylchlorosilane, Bromomethyldimethylchlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, 3-chloropropyldime thylchlorosilane, dimethoxymethylchlorosilane, methylphenylchlorosilane, triethoxy chlorosilane, dimethylphenylchlorosilane, methylphenylvinylchlorosilane, benzyldimethyl chlorosilane, diphenylchlorosilane, diphenylmethylchlorosilane, diphenylvinylchlorosilane, Tribenzylchlorosilane and 3-cyanopropyldimethylchlorosilane.

Spezielle Beispiele organischer Silylamine sind N-Trimethylsilyldiethylamin, Penta­ fluorphenyldimethylsilylamin inclusive N-Trimethylsilylimidazole, N-t-Butyldi­ methylsilylimidazol, N-Dimethylethylsilylimidazol, N-Dimethyl-n-propylsilylimida­ zol, N-Dimethylisopropylsilylimidazol, N-Trimethylsilyldimethylamin, N-Trime­ thylsilylpyrrol, N-Trimethylsilylpyrrolidin, N-Trimethylsilylpiperidin und 1-Cyano­ ethyl(diethylamino)dimethylsilan.Specific examples of organic silylamines are N-trimethylsilyldiethylamine, Penta fluorophenyldimethylsilylamine including N-trimethylsilylimidazole, N-t-butyldi methylsilylimidazole, N-dimethylethylsilylimidazole, N-dimethyl-n-propylsilylimida zole, N-dimethylisopropylsilylimidazole, N-trimethylsilyldimethylamine, N-trime thylsilylpyrrole, N-trimethylsilylpyrrolidine, N-trimethylsilylpiperidine and 1-cyano ethyl (diethylamino) dimethylsilane.

Spezielle Beispiele organischer Silylamide und ihrer Derivate sind N,O-Bistri­ methylsilylacetamid, N,O-Bistrimethylsilyltrifluoracetamid, N-Trimethylsilylacet­ amid, N-Methyl-N-trimethylsilylacetamid, N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracet­ amid, N-Methyl-N-trimethylsilylheptafluorbutyramid, N-(t-butyldimethylsilyl)-N-tri­ fluoracetamid und N,O-bis(diethylhydrosilyl)trifluoracetamid.Specific examples of organic silylamides and their derivatives are N, O-Bistri methylsilylacetamide, N, O-bistrimethylsilyltrifluoroacetamide, N-trimethylsilylacet amide, N-methyl-N-trimethylsilylacetamide, N-methyl-N-trimethylsilyltrifluoroacet amide, N-methyl-N-trimethylsilylheptafluorobutyramide, N- (t-butyldimethylsilyl) -N-tri fluoroacetamide and N, O-bis (diethylhydrosilyl) trifluoroacetamide.

Spezielle Beispiele organischer Silazane sind Hexamethyldisilazan, Heptamethyl­ disilazan, 1,1,3,3-Tetramethyldisilazan, 1,3-bis(Chlormethyl)tetramethyldisilazan, 1,3-Divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazan und 1,3-Diphenyltetramethyldisilazan.Specific examples of organic silazanes are hexamethyldisilazane and heptamethyl disilazane, 1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3-bis (chloromethyl) tetramethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane and 1,3-diphenyltetramethyldisilazane.

Beispiele anderer siliziumorganischer Verbindungen sind N-Methoxy-N,O-Bistrime­ thylsilyltrifluoracetamid, N-Methoxy-N,O-bistrimethylsilycarbamat, N,O-Bistri­ methylsilylsulfamat, Trimethylsilyltrifluormethansulfonat und N,N'-Bistrimethyl­ silylurea. Examples of other organosilicon compounds are N-methoxy-N, O-bistrime thylsilyl trifluoroacetamide, N-methoxy-N, O-bistrimethylsilycarbamate, N, O-Bistri methylsilyl sulfamate, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate and N, N'-bistrimethyl silylurea.  

Bevorzugte Silylierungsreagenzen sind Hexamethyldisilazan, Hexamethyldisiloxan, N-Methyl-N-(Trimethylsilyl)-2,2,2-trifluoracetamid (MSTFA) und Trimethylchlor­ silan.Preferred silylation reagents are hexamethyldisilazane, hexamethyldisiloxane, N-methyl-N- (trimethylsilyl) -2,2,2-trifluoroacetamide (MSTFA) and trimethyl chlorine silane.

Die erfindungsgemäßen geträgerten Zusammensetzungen enthaltend Gold- und/oder Silberpartikel und Ti-haltige, organisch-anorganische Hybridmaterialien können im getrockneten Zustand näherungsweise durch folgende empirische Formel beschrie­ ben werden (die nach Modifizierung gebildeten Reste an der Oberfläche und gegebe­ nenfalls unvollständig abreagierte Gruppen werden hier nicht berücksichtigt):
The supported compositions according to the invention containing gold and / or silver particles and Ti-containing, organic-inorganic hybrid materials can be described in the dried state approximately by the following empirical formula (the residues formed after modification on the surface and possibly incompletely reacted groups are not here considered):

Hyb.SiO2.TiO2.MOx.E (III)Hyb.SiO 2 .TiO 2 .MO x .E (III)

Hyb bedeutet in der Formel (III) die im Sol-Gel-Prozeß aus den organisch-anorga­ nischen Bindemittel gebildeten Bestandteile, M ist ein Promotor, bevorzugt Ta, Fe, Sb, Al oder Kombinationen davon, y ist die effektiv notwendige Zahl zur Absätti­ gung der Valenzen von M und E das Edelmetall.Hyb in formula (III) means that in the sol-gel process from the organic anorga constituents formed by the binder, M is a promoter, preferably Ta, Fe, Sb, Al or combinations thereof, y is the effective number for saturation the valences of M and E the precious metal.

Die Zusammensetzung läßt sich über weite Bereiche variieren. Der Anteil von Hyb kann in Gewichtsprozent zwischen 0,5 und 98% betragen. Bevorzugt liegt er zwischen 20 und 80%, besonders bevorzugt zwischen 30 und 60%. Der Anteil von TiO, liegt zwischen 0,2 und 10% (entspricht 0,1 bis 6% Ti), bevorzugt zwischen 1,3 und 8,3%, besonders bevorzugt zwischen 2,5 und 6, 7%. Der Anteil von MOx liegt zwischen 0,06 und 12% und der Anteil von E zwischen 0,005 und 8%. Bei Gold liegt er bevorzugt zwischen 0,01% und 2%, bei Silber bevorzugt zwischen 0,1 und 4%. Der Anteil von SiO2 kann zwischen 0 und 99% variieren. Bevorzugt liegt der Anteil zwischen 10 und 80%, besonders bevorzugt zwischen 40 und 70%.The composition can be varied over a wide range. The percentage of Hyb can be between 0.5 and 98% by weight. It is preferably between 20 and 80%, particularly preferably between 30 and 60%. The proportion of TiO is between 0.2 and 10% (corresponds to 0.1 to 6% Ti), preferably between 1.3 and 8.3%, particularly preferably between 2.5 and 6.7%. The proportion of MO x is between 0.06 and 12% and the proportion of E between 0.005 and 8%. For gold it is preferably between 0.01% and 2%, for silver it is preferably between 0.1 and 4%. The proportion of SiO 2 can vary between 0 and 99%. The proportion is preferably between 10 and 80%, particularly preferably between 40 and 70%.

Überraschend haben wir gefunden, daß die erfindungsgemäßen geträgerten Zusam­ mensetzungen im Vergleich zu bisher bekannten Katalysatorsystemen zur kataly­ tischen Oxidation von Alkenen und Alkanen eine um mehrere Größenordnung höhere katalytische Aktivität und gute Katalysatorstandzeiten zeigen. Surprisingly, we have found that the supported together according to the invention settings compared to previously known catalyst systems for catalyzing table oxidation of alkenes and alkanes by several orders of magnitude show higher catalytic activity and good catalyst life.  

Daher stellt die Verwendung der erfindungsgemäßen geträgerten Zusammen­ setzungen zur Oxidation von Kohlenwasserstoffen eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe und auch einen weiteren Gegenstand der Erfindung dar.Therefore, the use of the supported assembly according to the invention Another solution of the posed for the oxidation of hydrocarbons Object and also another object of the invention.

Die nach langer Zeit teilweise desaktivierten Katalysatoren lassen sich sowohl thermisch (bis 250°C) als auch durch Waschen mit geeigneten Lösungsmitteln, wie z. B. Alkohole, oder mit verdünnten Wasserstoffperoxidlösungen (z. B. 8%ige H2O2- Methanol-Lösung) wieder regenerieren.The after a long time partially deactivated catalysts can be both thermally (up to 250 ° C) and by washing with suitable solvents, such as. B. alcohols, or regenerate with dilute hydrogen peroxide solutions (z. B. 8% H 2 O 2 - methanol solution).

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann grundsätzlich auf alle Kohlenwasser­ stoffe angewendet werden. Unter dem Begriff Kohlenwasserstoff werden unge­ sättigte oder gesättigte Kohlenwasserstoffe wie Olefine oder Alkane verstanden, die auch Heteroatome wie N, O, P, S oder Halogene enthalten können. Die zu oxidie­ rende organische Komponente kann acyklisch, monocyklisch, bicyklisch oder poly­ cyklisch und kann monoolefinisch, diolefinisch oder polyolefinisch sein. Bei organi­ schen Komponenten mit zwei oder mehreren Doppelbindungen können die Doppel­ bindungen konjugiert und nichtkonjugiert vorliegen. Bevorzugt werden Kohlenwas­ serstoffe oxidiert, aus denen solche Oxidationsprodukte gebildet werden, deren Partialdruck niedrig genug liegt, um das Produkt ständig vom Katalysator zu entfernen. Bevorzugt sind ungesättigte und gesättigte Kohlenwasserstoffe mit 2 bis 20, vorzugsweise 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, insbesondere Ethen, Ethan, Propen, Propan, Isobutan, Isobutylen, 1-Buten, 2-Buten, cis-2-Buten, trans-2-Buten, 1,3- Butadien, Penten, Pentan, 1-Hexen, 1-Hexan, Hexadiene, Cyclohexen, Benzol.The composition according to the invention can in principle be applied to all hydrocarbons fabrics are applied. The term hydrocarbon is used Saturated or saturated hydrocarbons such as olefins or alkanes understood that can also contain heteroatoms such as N, O, P, S or halogens. The too oxidie Rende organic component can be acyclic, monocyclic, bicyclic or poly cyclic and can be monoolefinic, diolefinic or polyolefinic. At organi Components with two or more double bonds can double bindings are conjugated and non-conjugated. Coal is preferred oxidized substances from which such oxidation products are formed, the Partial pressure is low enough to keep the product away from the catalyst remove. Unsaturated and saturated hydrocarbons with 2 to 20, preferably 2 to 10 carbon atoms, in particular ethene, ethane, propene, Propane, isobutane, isobutylene, 1-butene, 2-butene, cis-2-butene, trans-2-butene, 1,3- Butadiene, pentene, pentane, 1-hexene, 1-hexane, hexadienes, cyclohexene, benzene.

Die organisch-anorganischen Hybridmaterialien ermöglichen eine Art "Katalysator­ design", d. h. eine umfassende und zugleich gezielte Beeinflussung der Material­ eigenschaften wie z. B. der Hydrophobizität (Polarität) und/oder der Porosität. Überraschenderweise, führt dies zu deutlich verbesserten Katalysatoren. Die Oberflächenpolaritäten wirken sich direkt auf die Aktivitäten und Selektivitäten der Katalysatoren aus, z. B. kann in Nebenreaktionen gebildetes Wasser an hydrophilen Oberflächen leicht adsorbiert werden und zu unerwünschten Weiter- und Neben­ reaktionen der bereits gebildeten Epoxide führen. Die Hydrophobizität dieser Materialien wird maßgeblich durch die Anzahl und Art der endständigen und vor allem verbrückenden Si-C-Bindungen bestimmt. Diese haben gegenüber anderen organischen Bindungen, wie z. B. Si-O-C-Bindungen, den zusätzlichen Vorteil, daß sie weitestgehend chemisch inert sind, d. h. gegen Hydrolyse- und Oxidationen reaktionen unempfindlich sind.The organic-inorganic hybrid materials enable a kind of "catalyst design ", i.e. a comprehensive and at the same time targeted influencing of the material properties such as B. the hydrophobicity (polarity) and / or the porosity. Surprisingly, this leads to significantly improved catalysts. The Surface polarities directly affect the activities and selectivities of the Catalysts, e.g. B. water formed in side reactions to hydrophilic  Surfaces are easily adsorbed and lead to unwanted on and off reactions of the already formed epoxides. The hydrophobicity of this Materials is determined by the number and type of terminal and before all bridging Si-C bonds determined. These have compared to others organic bonds, such as B. Si-O-C bonds, the additional advantage that they are largely chemically inert, d. H. against hydrolysis and oxidation reactions are insensitive.

Im Gegensatz dazu ist ein gemeinsames Merkmal aller zuvor bekannten Kataly­ satoren das Aufbringen von Goldpartikeln auf rein anorganische Trägermaterialien. Zwar ist auch bei Ihnen durch eine nachträgliche Oberflächenmodifizierung, z. B. durch Aufbringen von endständigen Silicium-Alkylgruppen, eine Beeinflussung der Oberflächenpolarität vorstellbar, jedoch ist diese unter anderem in Abhängigkeit von der Zahl der reaktiven Gruppen an der Oberfläche (z. B. Si-OH) nur in sehr begrenz­ tem Umfang möglich.In contrast, is a common feature of all previously known Kataly the application of gold particles to purely inorganic substrates. Even with you through a subsequent surface modification, e.g. B. by applying terminal silicon alkyl groups, influencing the Surface polarity is conceivable, but this depends, among other things, on only a very limited number of reactive groups on the surface (e.g. Si-OH) scope possible.

Die geträgerten Zusammensetzungen können hierbei in jeder beliebigen physika­ lischen Form für Oxidationsreaktionen eingesetzt werden, z. B. gemahlene Pulver, spherische Partikel, Pellets, Extrudate, Granulate usw.The supported compositions can be in any physika be used form for oxidation reactions, for. B. ground powders, spherical particles, pellets, extrudates, granules etc.

Eine bevorzugte Verwendung ist die Verwendung zur Gasphasenoxidation von Kohlenwasserstoffen, insbesondere Olefinen, in Gegenwart von Sauerstoff und Wasserstoff und der erfindungsgemäßen geträgerten Zusammensetzungen. Hierbei werden selektiv aus Olefinen Epoxide, aus gesättigten sekundären Kohlenwasser­ stoffen Ketone und aus gesättigten tertiären Kohlenwasserstoffen Alkohole erhalten. Die Katalysatorstandzeiten liegen je nach verwendetem Edukt bei einigen Tagen, Monaten, oder länger.A preferred use is the use for gas phase oxidation of Hydrocarbons, especially olefins, in the presence of oxygen and Hydrogen and the supported compositions of the invention. Here become selectively from olefins epoxides, from saturated secondary hydrocarbons substances ketones and alcohols obtained from saturated tertiary hydrocarbons. Depending on the starting material used, the catalyst service lives are a few days, Months, or longer.

Das relative molare Verhältnis von Kohlenwasserstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und optional einem Verdünnungsgas ist in weiten Bereichen variierbar. The relative molar ratio of hydrocarbon, oxygen, hydrogen and Optionally, a dilution gas can be varied over a wide range.  

Die molare Menge des eingesetzten Kohlenwasserstoffs in Bezug auf die Gesamt­ molzahl aus Kohlenwasserstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Verdünnungsgas kann in weiten Bereichen variiert werden. Bevorzugt wird ein Überschuß von Kohlen­ wasserstoff, bezogen auf eingesetzten Sauerstoff (auf molarer Basis) eingesetzt. Der Kohlenwasserstoffgehalt liegt typischerweise größer 1 mol% und kleiner als 60 mol%. Bevorzugt werden Kohlenwasserstoffgehalte im Bereich von 5-35 mol%, besonders bevorzugt von 10-30 mol% eingesetzt. Mit steigenden Kohlenwasser­ stoffgehalten wird die Produktivität gesteigert und die Wasserstoffverbrennung gesenkt.The molar amount of hydrocarbon used in relation to the total Mole number of hydrocarbon, oxygen, hydrogen and diluent gas can can be varied over a wide range. An excess of coals is preferred hydrogen, based on the oxygen used (on a molar basis). The The hydrocarbon content is typically greater than 1 mol% and less than 60 mol%. Hydrocarbon contents in the range of 5-35 mol% are preferred, particularly preferably used from 10-30 mol%. With rising hydro Productivity and hydrogen combustion are increased lowered.

Der Sauerstoff kann in verschiedenster Form eingesetzt werden, z. B. molekularer Sauerstoff, Luft und Stickstoffoxid. Molekularer Sauerstoff wird bevorzugt. Der molare Sauerstoffanteil - in bezug auf die Gesamtmolzahl aus Kohlenwasserstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Verdünnungsgas - kann in weiten Bereichen variiert werden. Bevorzugt wird der Sauerstoff im molaren Unterschuß zum Kohlenwasser­ stoff eingesetzt. Bevorzugt werden im Bereich von 1-12 mol%, besonders bevorzugt 6-12 mol% Sauerstoff eingesetzt. Mit steigenden Sauerstoffgehalten wird die Produktivität gesteigert. Aus sicherheitstechnischen Gründen ist ein Sauerstoffgehalt von kleiner 20 mol% zu wählen.The oxygen can be used in a variety of forms, e.g. B. Molecular Oxygen, air and nitrogen oxide. Molecular oxygen is preferred. The molar proportion of oxygen - in relation to the total number of moles from hydrocarbon, Oxygen, hydrogen and diluent gas - can vary widely become. The oxygen in molar deficiency to the hydrocarbon is preferred fabric used. Preferred are in the range of 1-12 mol%, particularly preferred 6-12 mol% oxygen used. With increasing oxygen levels the Productivity increased. For safety reasons, there is an oxygen content to choose from less than 20 mol%.

In Abwesenheit von Wasserstoff zeigen die erfindungsgemäßen geträgerten Zu­ sammensetzungen nur sehr geringe Aktivität und Selektivität. Bis 180°C ist die Produktivität in Abwesenheit von Wasserstoff gering, bei Temperaturen größer 200°C werden neben Partialoxidationsprodukten große Mengen Kohlendioxid gebildet. Es kann jede bekannte Wasserstoffquelle genutzt werden, wie z. B. moleku­ larer Wasserstoff aus Dehydrierung von Kohlenwasserstoffen und Alkoholen. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Wasserstoff auch in einem vorgeschalteten Reaktor insitu erzeugt werden, z. B. durch Dehydrierung von Propan oder Isobutan oder Alkoholen wie z. B. Isobutanol. Der Wasserstoff kann auch als Komplex-gebundene Spezies, z. B. Katalysator-Wasserstofflcomplex, in das Reak­ tionssystem eingeführt werden. Der molare Wasserstoffanteil - in bezug auf die Ge­ samtmolzahl aus Kohlenwasserstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Verdünnungsgas - kann in weiten Bereichen variiert werden. Typische Wasserstoffgehalte liegen bei größer als 0,1 mol%, bevorzugt bei 5-80 mol%, besonders bevorzugt bei 10-65 mol%. Mit steigenden Wasserstoffgehalten wird die Produktivität gesteigert.In the absence of hydrogen, the supported Zu according to the invention show compositions have very low activity and selectivity. That is up to 180 ° C Productivity low in the absence of hydrogen, higher at temperatures In addition to partial oxidation products, large quantities of carbon dioxide become 200 ° C educated. Any known hydrogen source can be used, such as. B. Moleku Larer hydrogen from dehydrogenation of hydrocarbons and alcohols. In In another embodiment of the invention, the hydrogen can also be used in one upstream reactor are generated in situ, for. B. by dehydrogenation of propane or isobutane or alcohols such as. B. isobutanol. The hydrogen can also be used as Complex-bound species, e.g. B. Catalyst-hydrogen complex, in the reak tion system. The molar proportion of hydrogen - in relation to the Ge  total number of moles from hydrocarbon, oxygen, hydrogen and diluent gas - can be varied in a wide range. Typical hydrogen levels are included greater than 0.1 mol%, preferably at 5-80 mol%, particularly preferably at 10-65 mol%. Productivity increases with increasing hydrogen levels.

Zu den essentiell notwendigen oben beschriebenen Eduktgasen kann optional auch ein Verdünnungsgas, wie Stickstoff, Helium, Argon, Methan, Kohlendioxid oder ähnliche, sich inert verhaltende Gase, eingesetzt werden. Auch Mischungen der beschriebenen Inertkomponenten können eingesetzt werden. Der Inertkomponenten­ zusatz ist zum Transport der freiwerdenden Wärme dieser exothermen Oxidations­ reaktion und aus sicherheitstechnischen Gesichtspunkten günstig. Wird der erfin­ dungsgemäße Prozeß in der Gasphase durchgeführt, werden bevorzugt gasförmige Verdünnungskomponenten wie z. B. Stickstoff, Helium, Argon, Methan und evtl. Wasserdampf und Kohlendioxid verwendet. Wasserdampf und Kohlendioxid sind zwar nicht völlig inert, bewirken aber bei sehr kleinen Konzentrationen (< 2 Vol.%) einen positiven Effekt.The essential starting gases described above can optionally also be used a diluent gas such as nitrogen, helium, argon, methane, carbon dioxide or similar, inert gases are used. Mixtures of Inert components described can be used. The inert components additive is used to transport the heat released by this exothermic oxidation reaction and cheap from a safety point of view. If the invented Process carried out according to the invention in the gas phase are preferably gaseous Dilution components such as B. nitrogen, helium, argon, methane and possibly Water vapor and carbon dioxide are used. Water vapor and carbon dioxide are not completely inert, but at very low concentrations (<2% by volume) a positive effect.

Bei Ausführung der Erfindung in der Flüssigphase wird zweckmäßigerweise eine oxidationsstabile und thermisch stabile inerte Flüssigkeit gewählt (z. B. Alkohole, Polyalkohole, Polyether, halogenierte Kohlenwasserstoffe). Die erfindungsgemäßen geträgerten Zusammensetzungen sind auch in der Flüssigphase zur Oxidation von Kohlenwasserstoffe geeignet. Sowohl in Gegenwart von organischen Hydroper­ oxiden (R-OOH) werden Olefine in der Flüssigphase hochselektiv an den beschrie­ benen Katalysatoren zu Epoxiden umgesetzt, als auch in Gegenwart von Sauerstoff und Wasserstoff werden Olefine in der Flüssigphase hochselektiv an den beschrie­ benen Katalysatoren zu Epoxiden umgesetzt.When the invention is carried out in the liquid phase, one is expediently oxidation-stable and thermally stable inert liquid selected (e.g. alcohols, Polyalcohols, polyethers, halogenated hydrocarbons). The invention Carried compositions are also in the liquid phase for the oxidation of Suitable for hydrocarbons. Both in the presence of organic hydroper oxides (R-OOH) are described in the liquid phase as highly selective olefins benen catalysts to epoxides, as well as in the presence of oxygen and hydrogen, olefins are described in the liquid phase in a highly selective manner ben converted catalysts to epoxides.

Wir haben gefunden, daß die oben beschriebenen selektive Oxidationsreaktion eine große Katalysator-Struktursensitivität aufweist. Bei Vorliegen von nanodispersen Gold- und/oder Silberpartikeln in der geträgerten Zusammensetzung wurde eine Erhöhung der Produktivität zum selektiven Oxidationsprodukt beobachtet. We have found that the selective oxidation reaction described above is a has high catalyst structure sensitivity. In the presence of nanodisperse Gold and / or silver particles in the supported composition became one Increased productivity observed for selective oxidation product.  

Das räumlich enge Zusammenspiel von Gold und/oder Silber und Titanoxid (perimetric interface) auf dem organisch-anorganischen Träger arbeitet besonders effizient, d. h. es werden excellente Epoxidationskatalysatoren in Gegenwart von Sauerstoff und Wasserstoff erhalten. Die Aktivität der Katalysatoren und die Kataly­ satorstandzeit läßt sich gegebenenfalls durch den Einbau kleiner Mengen Promotoren, z. B. Fremdmetalle, vor allem durch Einbau von Tantal und/oder Eisen und/oder Antimon und/oder Aluminium, weiter steigern. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen lassen sich verfahrenstechnisch problemlos und kostengünstig im technischen Maßstab herstellen.The close spatial interplay of gold and / or silver and titanium oxide (perimetric interface) on the organic-inorganic carrier works particularly well efficient, d. H. there are excellent epoxidation catalysts in the presence of Receive oxygen and hydrogen. The activity of the catalysts and the catalyze sator life can be reduced if necessary by installing small quantities Promoters, e.g. B. foreign metals, especially by incorporating tantalum and / or iron and / or antimony and / or aluminum, further increase. The invention Compositions can be processed easily and inexpensively in terms of process technology manufacture on a technical scale.

Die charakteristischen Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden an Hand von Katalysatorpräparationen und katalytischen Testreaktion in den folgenden Bei­ spielen veranschaulicht.The characteristic features of the present invention are evident of catalyst preparations and catalytic test reaction in the following play illustrated.

Es versteht sich von selbst, daß die Erfindung nicht auf die nachfolgenden Beispiele beschränkt ist. It goes without saying that the invention is not limited to the examples below is limited.  

BeispieleExamples Vorschrift zum Test der Katalysatoren (Testvorschrift)Instructions for testing the catalysts (test instructions)

Es wurde ein Metallrohrreaktor mit 10 mm Innendurchmesser und 20 cm Länge eingesetzt, welcher mittels eines Ölthermostaten temperiert wurde. Der Reaktor wurde mit einem Satz von vier Massendurchflußregler (Kohlenwasserstoff, Sauer­ stoff, Wasserstoff, Stickstoff) mit Eduktgasen versorgt. Zur Reaktion wurden 0,5 g pulverförmiger Katalysator bei 150°C und 1 bar Überdruck vorgelegt. Die Eduktgase wurden von oben in den Reaktor eindosiert. Die Standardkatalysatorbelastung lag bei 4 l/g Kat./h. Als "Standardkohlenwasserstoff" wurde Propen beispielhaft ausge­ wählt. Zur Durchführung der Oxidationsreaktionen wurde ein mit Stickstoff ange­ reicherter Gasstrom, nachfolgend immer als Standard-Gaszusammensetzung bezeich­ net, ausgewählt: N2/H2/O2/C3H6 : 15/65/10/10%. Die Reaktionsgase wurden gaschromatographisch quantitativ analysiert. Die gaschromatographische Auf­ trennung der einzelnen Reaktionsprodukte erfolgte durch eine kombinierte FID/WLD-Methode, bei der drei Kapillarsäulen durchlaufen werden:
FID: HP-Innowax, 0,32 mm Innendurchmesser, 60 m lang, 0,25 µ Schichtdicke.
WLD: Hintereinanderschaltung von
HP-Plot Q, 0,32 mm Innendurchmesser, 30 m lang, 20 µ Schichtdicke HP-Plot Molsieve 5 A, 0,32 mm Innendurchmesser, 30 m lang, 12 µ Schicht­ dicke.
A metal tube reactor with an inner diameter of 10 mm and a length of 20 cm was used, which was tempered by means of an oil thermostat. The reactor was supplied with a set of four mass flow controllers (hydrocarbon, oxygen, hydrogen, nitrogen) with feed gases. For the reaction, 0.5 g of powdered catalyst were placed at 150 ° C and 1 bar pressure. The reactant gases were metered into the reactor from above. The standard catalyst load was 4 l / g cat./h. As a "standard hydrocarbon" propene was chosen as an example. To carry out the oxidation reactions, a gas stream enriched with nitrogen, hereinafter always referred to as the standard gas composition, was selected: N 2 / H 2 / O 2 / C 3 H 6 : 15/65/10/10%. The reaction gases were analyzed quantitatively by gas chromatography. The gas chromatography separation of the individual reaction products was carried out using a combined FID / TCD method in which three capillary columns are run:
FID: HP-Innowax, 0.32 mm inner diameter, 60 m long, 0.25 µ layer thickness.
WLD: series connection of
HP-Plot Q, 0.32 mm inner diameter, 30 m long, 20 µ layer thickness HP-Plot Molsieve 5 A, 0.32 mm inner diameter, 30 m long, 12 µ layer thickness.

Beispiel 1example 1

Dieses Beispiel beschreibt die Präparation eines Katalysators, bestehend aus einem titanhaltigen, organisch-anorganischen Hybridmaterial, welches oberflächenmodi­ fiziert und nachfolgend mit Goldteilchen belegt wurde. Der Bindemittelgehalt beträgt 40% und der Titandioxidgehalt beträgt 4,5%. This example describes the preparation of a catalyst consisting of a titanium-containing, organic-inorganic hybrid material, which surface modes fected and subsequently coated with gold particles. The binder content is 40% and the titanium dioxide content is 4.5%.  

40,7 g Tetraethoxysilan (195,4 mmol) und 21,1 g Ethanol (p. A.) wurden mit 3,5 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser versetzt und die Mischung 1 Stunde gerührt. Anschließend wurden 4,0 g Tetrabutoxytitan (11,75 mmol) langsam zugegeben, die Mischung weitere 30 Minuten gerührt, eine Lösung von 8,44 g cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(OH)(CH3)2]}4 (13 mmol) in 20,0 g Ethanol (p. A.) zuge­ geben, erneut 30 Minuten gerührt, unter Rühren mit einer Mischung von 3,9 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser und 3,9 g Ethanol (p. A.) versetzt und schließlich stehengelassen. Der Ansatz erreicht nach ca. 24 h den Gelpunkt. Nach einer Alterungszeit von ca. 14 Tagen wurde das Gel solange mit Wasser versetzt, bis keine Gasblasen- und Schlierenbildung mehr zu erkennen waren. Dabei wird das Wasser mehrfach ausgetauscht. Anschließend wurde das Produkt noch 1 Stunde in Wasser auf 60°C erwärmt, die überstehende Lösung abdekantiert und der Rückstand 8 Stunden bei 150°C getrocknet.40.7 g of tetraethoxysilane (195.4 mmol) and 21.1 g of ethanol (pa) were mixed with 3.5 g of a 0.1 N solution of p-toluenesulfonic acid in water and the mixture was stirred for 1 hour. Then 4.0 g of tetrabutoxytitanium (11.75 mmol) were slowly added, the mixture was stirred for a further 30 minutes, a solution of 8.44 g of cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (OH) ( CH 3 ) 2 ]} 4 (13 mmol) in 20.0 g of ethanol (p. A.) added, stirred again for 30 minutes, while stirring with a mixture of 3.9 g of a 0.1 N solution of p- Toluene sulfonic acid in water and 3.9 g of ethanol (pa) are added and finally left to stand. The batch reaches the gel point after approx. 24 h. After an aging time of approx. 14 days, water was added to the gel until no more gas bubbles and streaks could be seen. The water is exchanged several times. The product was then heated in water at 60 ° C. for 1 hour, the supernatant solution was decanted off and the residue was dried at 150 ° C. for 8 hours.

Der erhaltene Katalysatorträger hat eine theoretische Zusammensetzung von 40 cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(CH3)2(O1/2)]}4, 55,6% SiO2 und 4, 5% TiO2.The catalyst support obtained has a theoretical composition of 40 cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) 2 (O 1/2 )]} 4 , 55.6% SiO 2 and 4, 5 % TiO 2 .

Zur Oberflächenmodifizierung wurden unter Schutzgas 20 g Pulver mit 20 g 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan in 200 g trockenem n-Hexan vorgelegt und unter Rühren für 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wurde die überstehende Lösung abdekantiert, der Rückstand 2 mal mit je 300 ml n-Hexan gewaschen, unter Vakuum von flüchtigen Bestandteile befreit und 4 Stunden bei 150°C getrocknet.To modify the surface, 20 g powder with 20 g were used under protective gas 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane in 200 g of dry n-hexane and under Stir under reflux for 2 hours. Then the supernatant Decanted solution, the residue washed 2 times with 300 ml of n-hexane, under Vacuum freed of volatile components and dried at 150 ° C for 4 hours.

Die BET-Oberfläche beträgt 345 m2/g.The BET surface area is 345 m 2 / g.

2,5 g titanhaltiger Träger wurden in 20 ml Methanol (Merck, p. a.) vorgelegt, mit 40 mg HAuCl4 × 3 H2O (0,1 mmol, Firma Merck), gelöst in 5 ml Methanol, versetzt, mit 0,8 ml 2 n K2CO3 auf pH 8 eingestellt, 30 min gerührt, 2 ml Natriumcitratlösung zugegeben, erneut pH-Wert kontrolliert, 120 min gerührt, Feststoffabtrennung, 3 × mit je 20 ml Methanol gewaschen, 10 h bei 120°C bei Normaldruck getrocknet und 5 h bei 200°C calciniert. Der Goldgehalt des Gold-Titan-Siliciumkatalysators beträgt 0,58 Gew.-% (ICP-Analyse).2.5 g of titanium-containing carrier were placed in 20 ml of methanol (Merck, pa), 40 mg of HAuCl 4 × 3 H 2 O (0.1 mmol, from Merck), dissolved in 5 ml of methanol, were mixed with 0.8 ml 2 N K 2 CO 3 adjusted to pH 8, stirred for 30 min, 2 ml of sodium citrate solution added, pH checked again, stirred for 120 min, solid separation, washed 3 × with 20 ml of methanol each, 10 h at 120 ° C. under normal pressure dried and calcined at 200 ° C for 5 h. The gold content of the gold-titanium silicon catalyst is 0.58% by weight (ICP analysis).

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei konstanten PO-Selektivitäten von 95% über 50 h Propenumsätze von 1,5% erreicht.In a test according to the test instructions at constant PO selectivities of 95% over 50 h propene sales of 1.5% achieved.

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel beschreibt die Präparation eines Katalysators analog Beispiel 1, bestehend aus einem titanhaltigen, organisch-anorganischen Hybridmaterial, welches oberflächenmodifiziert und nachfolgend mit Goldteilchen belegt wurde. Vor der Edelmetallbelegung wurde der Katalysatorträger gemahlen.This example describes the preparation of a catalyst as in Example 1, consisting of a titanium-containing, organic-inorganic hybrid material, which surface modified and subsequently coated with gold particles. Before the The catalyst support was ground in noble metal.

Zur Mahlung wurde das titanhaltige Material in Isopropanol suspendiert, in einer Kugelmühle gemahlen, das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt, das Pulver 4 Stunden bei 150°C bei Normaldruck getrocknet, anschließend oberflächen­ modifiziert und mit Edelmetall belegt.For grinding, the titanium-containing material was suspended in isopropanol, in one Ball mill ground, the solvent removed on a rotary evaporator, the Powder dried for 4 hours at 150 ° C at normal pressure, then surface modified and covered with precious metal.

In einem Test gemäß der Testvorschrift (140°C) wurden bei konstanten PO-Selek­ tivitäten von 95% über 50 h Propenumsätze von 2,5% erreicht. In einem Test gemäß der Testvorschrift bei 150°C wurden bei konstanten PO-Selektivitäten von 95% über 50 h Propenumsätze von 3,4% erreicht.In a test according to the test specification (140 ° C) with constant PO-Selek activities of 95% over 50 h propene sales of 2.5% achieved. In a test according to the test specification at 150 ° C with constant PO selectivities of 95% 50 h propene sales of 3.4% achieved.

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel beschreibt die Präparation eines Katalysators, bestehend aus einem Titan-haltigen, organisch-anorganischen Hybridmaterial, welches oberflächenmodi­ fiziert und nachfolgend mit Goldteilchen belegt wurde. Die Präparation erfolgte analog Beispiel 2, aber der Bindemittelgehalt beträgt 20% und der Titandioxidgehalt beträgt 3%. This example describes the preparation of a catalyst consisting of a Titanium-containing, organic-inorganic hybrid material, which surface modes fected and subsequently coated with gold particles. The preparation was done analogous to Example 2, but the binder content is 20% and the titanium dioxide content is 3%.  

55,6 g Tetraethoxysilan (266,9 mmol) und 16,9 g Ethanol (p. A.) werden mit 4,8 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser versetzt und die Mischung 1 Stunde gerührt. Anschließend werden 2,65 g Tetrabutoxytitan (7,78 mmol) langsam zugegeben, die Mischung weitere 30 Minuten gerührt, eine Lösung von 4,16 g cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(OH)(CH3)2]}4 (6,4 mmol) in 10,0 g Ethanol (p. A.) zuge­ geben, erneut 30 Minuten gerührt, unter Rühren mit einer Mischung von 5,1 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser und 5,1 g Ethanol (p. A.) versetzt und schließlich stehengelassen. Der Ansatz erreicht nach ca. 24 h den Gelpunkt. Nach einer Alterungszeit von ca. 18 Tagen wird das Gel solange mit Wasser versetzt, bis keine Gasblasen- und Schlierenbildung mehr zu erkennen ist. Dabei wird das Wasser mehrfach ausgetauscht. Anschließend wird das Produkt noch 1 Stunde in Wasser auf 60°C erwärmt, die überstehende Lösung abdekantiert und der Rückstand 8 Stunden bei 150°C getrocknet. Man erhält eine Ausbeute von 21,9 g. Die BET-Oberfläche beträgt 118 m2/g.55.6 g of tetraethoxysilane (266.9 mmol) and 16.9 g of ethanol (pa) are mixed with 4.8 g of a 0.1 N solution of p-toluenesulfonic acid in water and the mixture is stirred for 1 hour. 2.65 g of tetrabutoxytitanium (7.78 mmol) are then slowly added, the mixture is stirred for a further 30 minutes, and a solution of 4.16 g of cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (OH) ( CH 3 ) 2 ]} 4 (6.4 mmol) in 10.0 g of ethanol (pa) added, stirred again for 30 minutes, while stirring with a mixture of 5.1 g of a 0.1 N solution of p-Toluenesulfonic acid in water and 5.1 g of ethanol (pa) are added and finally left to stand. The batch reaches the gel point after approx. 24 h. After an aging period of approx. 18 days, water is added to the gel until no more gas bubbles and streaks can be seen. The water is exchanged several times. The product is then heated in water at 60 ° C. for 1 hour, the supernatant solution is decanted off and the residue is dried at 150 ° C. for 8 hours. A yield of 21.9 g is obtained. The BET surface area is 118 m 2 / g.

Der erhaltene Katalysatorträger hat eine theoretische Zusammensetzung von 20% cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(CH3)2(O1/2)]}4, 77% SiO2 und 3% TiO2.The catalyst support obtained has a theoretical composition of 20% cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) 2 (O 1/2 )]} 4 , 77% SiO 2 and 3% TiO 2 .

Der erhaltene Katalysatorträger wird anschließend oberflächenmodifiziert. Dazu werden unter Schutzgas 10 g Produkt mit 10 g 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan in 100 g trockenem n-Hexan vorgelegt und unter Rühren für 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird die überstehende Lösung abdekantiert, der Rückstand 2mal mit je 150 ml n-Hexan gewaschen, unter Vakuum von flüchtigen Bestandteile befreit und 4 Stunden bei 150°C getrocknet.The catalyst support obtained is then surface-modified. To 10 g of product with 10 g of 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane in 100 g of dry n-hexane are introduced and refluxed with stirring for 2 hours heated. The supernatant solution is then decanted, the residue twice washed with 150 ml of n-hexane each, under vacuum of volatile constituents freed and dried at 150 ° C for 4 hours.

2,5 g titanhaltiger Träger wurden in 20 ml Methanol (Merck. p. a.) vorgelegt, mit 40 mg HAuCl4 × 3 H2O (0,1 mmol, Firma Merck), gelöst in 5 ml Methanol, versetzt, mit 0,8 ml 2 n K2CO3 auf pH 8 eingestellt, 30 min gerührt, 2 ml Natriumcitratlösung zugegeben, erneut pH-Wert kontrolliert, 120 min gerührt, Feststoffabtrennung, 3 × mit je 20 ml Methanol gewaschen, 10 h bei 120°C bei Normaldruck getrocknet und 5 h bei 200°C calciniert. Der Goldgehalt des Gold-Titan-Siliciumkatalysators beträgt 0,55 Gew.-% (ICP-Analyse).2.5 g of titanium-containing carrier were placed in 20 ml of methanol (Merck. Pa), 40 mg of HAuCl 4 × 3 H 2 O (0.1 mmol, Merck), dissolved in 5 ml of methanol, were added, with 0.8 ml 2 N K 2 CO 3 adjusted to pH 8, stirred for 30 min, 2 ml of sodium citrate solution added, pH checked again, stirred for 120 min, solid separation, washed 3 × with 20 ml of methanol each, 10 h at 120 ° C. under normal pressure dried and calcined at 200 ° C for 5 h. The gold content of the gold-titanium silicon catalyst is 0.55% by weight (ICP analysis).

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei konstanten PO-Selektivitäten von 95% über 50 h Propenumsätze von 0,5% erreicht.In a test according to the test instructions at constant PO selectivities of 95% propene sales of 0.5% achieved over 50 h.

Beispiel 4Example 4

Dieses Beispiel beschreibt die Präparation eines Katalysators, bestehend aus einem Titan-haltigen, organisch-anorganischen Hybridmaterial, welches oberflächenmodi­ fiziert und nachfolgend mit Goldteilchen belegt wurde. Die Präparation erfolgte analog dem Beispiel 2, aber der Titandioxidgehalt beträgt 3%.This example describes the preparation of a catalyst consisting of a Titanium-containing, organic-inorganic hybrid material, which surface modes fected and subsequently coated with gold particles. The preparation was done Analogous to example 2, but the titanium dioxide content is 3%.

123,3 g Tetraethoxysilan (591,8 mmol) und 62,1 g Ethanol (p. A.) werden mit 10,8 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser versetzt und die Mischung 1 Stunde gerührt. Anschließend werden 7,95 g Tetrabutoxytitan (23,3 mmol) langsam zugegeben, die Mischung weitere 30 Minuten gerührt, eine Lösung von 24,93 g cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(OH)(CH3)2]}4 (38,5 mmol) in 60,0 g Ethanol (p. A.) zuge­ geben, erneut 30 Minuten gerührt, unter Rühren mit einer Mischung von 11,4 g einer 0,1 n Lösung von p-Toluolsulfonsäure in Wasser und 11,4 g Ethanol (p. A.) versetzt und schließlich stehengelassen. Der Ansatz erreicht nach ca. 24 h den Gelpunkt. Nach einer Alterungszeit von ca. 10 Tagen wird das Gel solange mit Wasser versetzt, bis keine Gasblasen- und Schlierenbildung mehr zu erkennen ist. Dabei wird das Wasser mehrfach ausgetauscht. Anschließend wird das Produkt noch 1 Stunde in Wasser auf 60°C erwärmt, die überstehende Lösung abdekantiert und der Rückstand 8 Stunden bei 150°C getrocknet. Man erhält eine Ausbeute von 63,4 g.123.3 g of tetraethoxysilane (591.8 mmol) and 62.1 g of ethanol (pa) are mixed with 10.8 g of a 0.1 N solution of p-toluenesulfonic acid in water and the mixture is stirred for 1 hour. Then 7.95 g of tetrabutoxytitanium (23.3 mmol) are slowly added, the mixture is stirred for a further 30 minutes, a solution of 24.93 g of cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (OH) ( CH 3 ) 2 ]} 4 (38.5 mmol) in 60.0 g of ethanol (pa) added, stirred again for 30 minutes, while stirring with a mixture of 11.4 g of a 0.1 N solution of p-Toluenesulfonic acid in water and 11.4 g of ethanol (pa) are added and finally left to stand. The batch reaches the gel point after approx. 24 h. After an aging period of approx. 10 days, water is added to the gel until no more gas bubbles and streaks can be seen. The water is exchanged several times. The product is then heated in water at 60 ° C. for 1 hour, the supernatant solution is decanted off and the residue is dried at 150 ° C. for 8 hours. A yield of 63.4 g is obtained.

Der erhaltene Katalysatorträger hat eine theoretische Zusammensetzung von 40 cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(CH3)2(O1/2)]}4, 57% SiO2 und 3% TiO2. The catalyst support obtained has a theoretical composition of 40 cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) 2 (O 1/2 )]} 4 , 57% SiO 2 and 3% TiO 2 .

Der Katalysatorträger wird anschließend oberflächenmodifiziert. Dazu werden unter Schutzgas 25 g Produkt mit 25 g 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazan in 250 g trocke­ nem n-Hexan vorgelegt und unter Rühren für 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird die überstehende Lösung abdekantiert, der Rückstand 2 mal mit je 400 ml n-Hexan gewaschen, unter Vakuum von flüchtigen Bestandteile befreit und 4 Stunden bei 150°C getrocknet. Die BET-Oberfläche beträgt 264 m2/g.The catalyst support is then surface modified. For this purpose, 25 g of product with 25 g of 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane in 250 g of dry n-hexane are placed in a protective gas and heated under reflux for 2 hours with stirring. The supernatant solution is then decanted off, the residue is washed twice with 400 ml each of n-hexane, freed of volatile constituents under vacuum and dried at 150 ° C. for 4 hours. The BET surface area is 264 m 2 / g.

2,5 g titanhaltiger Träger wurden in 20 ml Methanol (Merck, p. a.) vorgelegt, mit 40 mg HAuCl4 × 3 H2O (0,1 mmol, Firma Merck), gelöst in 5 ml Methanol, versetzt, mit 0,8 ml 2 n K2CO3 auf pH 8 eingestellt, 30 min gerührt, 2 ml Natriumcitratlösung zugegeben, erneut pH-Wert kontrolliert, 120 min gerührt, Feststoffabtrennung, 3 × mit je 20 ml Methanol gewaschen, 10 h bei 120°C bei Normaldruck getrocknet und 5 h bei 200°C calciniert. Der Goldgehalt des Gold-Titan-Siliciumkatalysators beträgt 0,58 Gew.-% (ICP-Analyse).2.5 g of titanium-containing carrier were placed in 20 ml of methanol (Merck, pa), 40 mg of HAuCl 4 × 3 H 2 O (0.1 mmol, from Merck), dissolved in 5 ml of methanol, were mixed with 0.8 ml 2 N K 2 CO 3 adjusted to pH 8, stirred for 30 min, 2 ml of sodium citrate solution added, pH checked again, stirred for 120 min, solid separation, washed 3 × with 20 ml of methanol each, 10 h at 120 ° C. under normal pressure dried and calcined at 200 ° C for 5 h. The gold content of the gold-titanium silicon catalyst is 0.58% by weight (ICP analysis).

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei konstanten PO-Selektivitäten von 95% über 50 h Propenumsätze von 1,5% erreicht.In a test according to the test instructions at constant PO selectivities of 95% over 50 h propene sales of 1.5% achieved.

Beispiel 5Example 5

Dieses Beispiel beschreibt die Präparation eines amorphen Katalysatorträgers, be­ stehend aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial und aus den Oxiden von Silicium, Titan und Tantal, welcher oberflächenmodifiziert wurde und nachfolgend mit Goldteilchen belegt wurde.This example describes the preparation of an amorphous catalyst support, be standing from an organic-inorganic hybrid material and from the oxides of Silicon, titanium and tantalum, which has been surface modified and below was covered with gold particles.

Die Katalysatorpräparation erfolgt analog Beispiel 2, aber 60 min nach der Zugabe von Tetrabutoxytitan wird der homogene Ansatz mit 2,4 g Ta(OEt)5 (6 mmol, Firma Chempur, 99,9%ig) versetzt, 15 min gerührt und analog Beispiel 2 mit einem Carbosilanvernetzter versetzt, geliert, aufgearbeitet, modifiziert und mit Gold belegt. The catalyst preparation is carried out analogously to Example 2, but 60 min after the addition of tetrabutoxytitanium, 2.4 g Ta (OEt) 5 (6 mmol, Chempur, 99.9% strength) are added to the homogeneous batch, the mixture is stirred for 15 min and analogously to Example 2 mixed with a carbosilane crosslinker, gelled, worked up, modified and coated with gold.

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei konstanten PO-Selektivitäten von 94% über 50 h Propenumsätze von 2,7% erreicht.In a test according to the test instructions at constant PO selectivities of 94% propene sales of 2.7% achieved over 50 h.

Beispiel 6Example 6

Dieses Beispiel beschreibt die Präparation eines Katalysators bestehend aus einem titanhaltigen, organisch-anorganischen Hybridmaterial, welches oberflächenmodi­ fiziert und nachfolgend mit Silberteilchen belegt wird. Die Katalysatorherstellung erfolgte analog Beispiel 2. Anstatt mit Goldteilchen wird der Katalysatorträger mit Silberteilchen belegt.This example describes the preparation of a catalyst consisting of a titanium-containing, organic-inorganic hybrid material, which surface modes fected and subsequently coated with silver particles. The catalyst production was carried out analogously to Example 2. Instead of using gold particles, the catalyst support is added Silver particles coated.

Zur Lösung von 150 mg Silbernitrat (0,97 mmol; Merck) in 25 ml Methanol wurden bei Raumtemperatur unter Rühren 2,5 g titanhaltiger Katalysatorträger zugegeben. Die Suspension wurde 1 h bei RT gerührt, der Feststoff abgetrennt und 1mal mit 20 ml Methanol gewaschen. Der feuchte, weiße Feststoff wurde 3 h bei 120°C getrocknet und anschließend an der Luft 2 h bei 150°C und 5 h bei 200°C calciniert.To dissolve 150 mg of silver nitrate (0.97 mmol; Merck) in 25 ml of methanol 2.5 g of titanium-containing catalyst support are added at room temperature with stirring. The suspension was stirred at RT for 1 h, the solid was separated off and mixed once with Washed 20 ml of methanol. The moist, white solid became 3 h at 120 ° C dried and then calcined in air for 2 hours at 150 ° C. and 5 hours at 200 ° C.

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei konstanten PO-Selektivitäten von 94% über 50 h stationäre Propenumsätze von 0,3% erreicht.In a test according to the test instructions at constant PO selectivities of 94% achieved propene sales of 0.3% over 50 h.

Beispiel 7Example 7

Trans-2-buten wird anstelle von Propen als ungesättigter Kohlenwasserstoff einge­ setzt. Zur partiellen Oxidation von Trans-2-buten wird ein Katalysator, bestehend aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial und aus den Oxiden von Silicium, Titan und metallischem Gold verwendet. Die Katalysatorpräparation erfolgt analog Beispiel 2.Trans-2-butene is used as an unsaturated hydrocarbon instead of propene puts. A catalyst consisting of is used for the partial oxidation of trans-2-butene an organic-inorganic hybrid material and from the oxides of silicon, Titanium and metallic gold are used. The catalyst preparation is carried out analogously Example 2.

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei konstanten 2,3-Epoxybutan- Selektivitäten von 91% über 50 h Trans-2-buten-Umsätze von 2,0% erreicht. In a test according to the test instructions, at constant 2,3-epoxybutane Selectivities of 91% over 50 h trans-2-butene conversions of 2.0% achieved.  

Beispiel 8Example 8

Cyclohexen wird anstelle von Propen als ungesättigter Kohlenwasserstoff ausge­ wählt. Zur partiellen Oxidation von Cyclohexen wird ein Katalysator, bestehend aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial und aus den Oxiden von Silicium, Titan und metallischem Gold verwendet. Die Katalysatorpräparation erfolgt analog Beispiel 2. Cyclohexen wird mit Hilfe eines Verdampfers in die Gasphase gebracht.Cyclohexene is emitted instead of propene as an unsaturated hydrocarbon chooses. A catalyst consisting of is used for the partial oxidation of cyclohexene an organic-inorganic hybrid material and from the oxides of silicon, Titanium and metallic gold are used. The catalyst preparation is carried out analogously Example 2. Cyclohexene is brought into the gas phase using an evaporator.

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei Cyclohexenoxid-Selektivitäten von 90% über 50 h Cyclohexen-Umsätze von 1,8% erreicht.In a test according to the test instructions, selectivities for cyclohexene oxide of 90% over 50 h cyclohexene sales of 1.8% achieved.

Beispiel 13Example 13

1,3-Butadien wird anstelle von Propen als ungesättigter Kohlenwasserstoff ausge­ wählt. Zur partiellen Oxidation von 1,3-Butadien wird ein Katalysator, bestehend aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial und aus den Oxiden von Silicium, Titan und metallischem Gold verwendet. Die Katalysatorpräparation erfolgt analog Beispiel 2.1,3-butadiene is emitted instead of propene as an unsaturated hydrocarbon chooses. A catalyst consisting of is used for the partial oxidation of 1,3-butadiene an organic-inorganic hybrid material and from the oxides of silicon, Titanium and metallic gold are used. The catalyst preparation is carried out analogously Example 2.

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurden bei Butenoxid-Selektivitäten von 85% über 40 h Butadien-Umsätze von 0,6% erreicht.In a test according to the test instructions, butene oxide selectivities of 85% over 40 h butadiene sales of 0.6% achieved.

Beispiel 14Example 14

Propan wird anstelle von Propen als gesättigter Kohlenwasserstoff eingesetzt. Zur partiellen Oxidation von Propan wird ein Katalysator, bestehend aus einem organisch-anorganischen Hybridmaterial und aus den Oxiden von Silicium, Titan und metallischem Gold verwendet. Die Katalysatorpräparation erfolgt analog Beispiel 2. Propane is used as a saturated hydrocarbon instead of propene. For partial oxidation of propane becomes a catalyst consisting of a organic-inorganic hybrid material and from the oxides of silicon, titanium and metallic gold used. The catalyst preparation is carried out analogously Example 2.  

In einem Test gemäß der Testvorschrift wurde bei Acetonselektivitäten von 80% über 40 h Propan-Umsätze von 0,4% erreicht.In a test according to the test instructions, acetone selectivities of 80% Over 40 h of propane sales of 0.4% achieved.

Claims (14)

1. Geträgerte Zusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie Gold- und/oder Silberpartikel und titanhaltige, organisch anorganische Hybridmate­ rialien enthalten.1. Supported compositions, characterized in that they contain gold and / or silver particles and titanium-containing, organically inorganic hybrid materials. 2. Geträgerte Zusammensetzungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organisch-anorganischen Hybridmaterialien mindestens ein Struktur­ element der Formel (I) aufweisen
[R1]j-SiR2 k(O1/2)4-k-j (I)
auf, wobei
j gleich 1, 2 oder 3 ist und
k für 0, 1 oder 2 steht und
k + j ≦ 3
R1 ein Si-Atome verbrückender C1- bis C10-Alkylenrest ist und
R2 für einen gegebenenfalls substituierten Alkyl- oder Arylrest steht.
2. Supported compositions according to claim 1, characterized in that the organic-inorganic hybrid materials have at least one structural element of the formula (I)
[R 1 ] j -SiR 2 k (O 1/2 ) 4-kj (I)
on, where
j is 1, 2 or 3 and
k represents 0, 1 or 2 and
k + j ≦ 3
R 1 is a C 1 to C 10 alkylene radical bridging Si atoms and
R 2 represents an optionally substituted alkyl or aryl radical.
3. Geträgerte Zusammensetzungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die organisch-anorganischen Hybridmate­ rialien mindestens ein Strukturelement der Formel (II) aufweisen
[R1]j-SiR2 k(O1/2)4-k-j (II)
auf, wobei
j gleich 1 ist,
k für 0, 1 oder 2 steht und
k + j ≦ 3
R1 ein Si-Atome verbrückender C1- bis C4-Alkylenrest, und
R2 ein Methyl- oder Ethylrest ist.
3. Supported compositions according to one or more of claims 1 to 2, characterized in that the organic-inorganic hybrid materials have at least one structural element of the formula (II)
[R 1 ] j -SiR 2 k (O 1/2 ) 4-kj (II)
on, where
j is 1,
k represents 0, 1 or 2 and
k + j ≦ 3
R 1 is a C 1 to C 4 alkylene radical bridging Si atoms, and
R 2 is a methyl or ethyl radical.
4. Geträgerte Zusammensetzungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die organisch-anorganischen Hybrid­ materialien mindestens eines der folgenden Strukturelemente enthalten
  • a) Si[(C2H4)Si(CH3)Z(O1/2)]4
  • b) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Sl(CH3)2(O1/2)]}4
  • c) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(CH3)(O1/2)2]}4
  • d) cyclo-{OSi(CH3)[(C2H4)Si(O1/2)3]}4
4. Supported compositions according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the organic-inorganic hybrid materials contain at least one of the following structural elements
  • a) Si [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) Z (O 1/2 )] 4
  • b) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Sl (CH 3 ) 2 (O 1/2 )]} 4
  • c) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (CH 3 ) (O 1/2 ) 2 ]} 4
  • d) cyclo- {OSi (CH 3 ) [(C 2 H 4 ) Si (O 1/2 ) 3 ]} 4
5. Geträgerte Zusammensetzungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die organisch-anorganischen Hybrid­ materialien zwischen 0,1 und 6 Gew.-% Titan sowie gegebenenfalls weitere Fremdoxide, sogenannte Promotoren, enthalten.5. Supported compositions according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the organic-inorganic hybrid materials between 0.1 and 6% by weight of titanium and, if appropriate, others Foreign oxides, so-called promoters, contain. 6. Geträgerte Zusammensetzungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen 0,00 und 4 Gew.-% Gold oder zwischen 0,01 und 8 Gew.-% Silber oder eine Mischung aus Gold und Silber enthalten.6. Supported compositions according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that they are between 0.00 and 4 wt .-% gold or between 0.01 and 8% by weight of silver or a mixture of gold and Silver included. 7. Geträgerte Zusammensetzungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß deren Oberfläche modifiziert wurde.7. Supported compositions according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the surface has been modified. 8. Verfahren zur Herstellung der geträgerten Zusammensetzungen gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die titanhaltigen, organisch­ anorganischen Hybridmaterialien über Sol-Gel-Prozesse hergestellt werden.8. Process for the preparation of the supported compositions according to Claims 1 to 7, characterized in that the titanium-containing, organic inorganic hybrid materials can be produced via sol-gel processes. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß organisch-anor­ ganische Bindemittel, Silicium-, Titan- und gegebenenfalls Promotor­ precursoren gemischt werden. 9. The method according to claim 8, characterized in that organic anor ganic binder, silicon, titanium and optionally promoter precursors are mixed.   10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die organisch­ anorganischen Bindemittel polyfunktionelle Organosilane mit mindestens 2 über einen C1 bis C10-Alkylenrest verbrückten Siliciumatomen sind.10. The method according to claim 9, characterized in that the organic inorganic binders polyfunctional organosilanes with at least 2 are bridged by a C1 to C10 alkylene silicon atoms. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die organisch-anorganischen Hybridmaterialien oberflä­ chenmodifiziert werden und/oder mit Gold- und/oder Silberpartikel belegt werden, wobei das Edelmetall im Nanometermaßstab vorliegt.11. The method according to one or more of claims 8 to 10, characterized characterized in that the organic-inorganic hybrid materials surface be modified and / or coated with gold and / or silver particles be, the precious metal is on a nanometer scale. 12. Verwendung der Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 7 als Katalysator zur selektiven Oxidation von Kohlenwasser­ stoffen.12. Use of the composition according to one or more of the An Proverbs 1 to 7 as a catalyst for the selective oxidation of hydrocarbons fabrics. 13. Verwendung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Propen zu Propenoxid oxidiert wird.13. Use according to claim 12, characterized in that propene Propene oxide is oxidized. 14. Verfahren zur selektiven Oxidation von Kohlenwasserstoffen in Gegenwart einer oder mehrerer geträgerter Zusammensetzungen nach einem oder meh­ reren der Ansprüche 1 bis 7 und von molekularem Sauerstoff und Wasser­ stoff.14. Process for the selective oxidation of hydrocarbons in the presence one or more supported compositions according to one or more reren of claims 1 to 7 and of molecular oxygen and water material.
DE19925926A 1999-06-08 1999-06-08 Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons Withdrawn DE19925926A1 (en)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19925926A DE19925926A1 (en) 1999-06-08 1999-06-08 Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons
BR0011349-2A BR0011349A (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on hybrid organic-inorganic materials containing titanium for the selective oxidation of hydrocarbons
HU0201604A HUP0201604A3 (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons
AU56761/00A AU5676100A (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons
MXPA01012643A MXPA01012643A (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons.
PL00356206A PL356206A1 (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons
CA002371030A CA2371030A1 (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons
CZ20014376A CZ20014376A3 (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalyst based on titanium-containing organomineral hybrid materials for selective oxidation of hydrocarbons and process for preparing a supported composition
EP00941988A EP1196242A1 (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons
PCT/EP2000/004804 WO2000074841A1 (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for the selective oxidation of hydrocarbons
JP2001501365A JP2003501232A (en) 1999-06-08 2000-05-26 Organic / inorganic hybrid based catalysts containing titanium for selective oxidation of hydrocarbons
CNB008086656A CN1136206C (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts based on organic-inorganic hybrid materials containing titanium, for selective oxidation of hydrocarbons
KR1020017015761A KR20020010156A (en) 1999-06-08 2000-05-26 Catalysts Based on Organic-Inorganic Hybrid Materials Containing Titanium, for the Selective Oxidation of Hydrocarbons

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19925926A DE19925926A1 (en) 1999-06-08 1999-06-08 Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19925926A1 true DE19925926A1 (en) 2000-12-14

Family

ID=7910435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19925926A Withdrawn DE19925926A1 (en) 1999-06-08 1999-06-08 Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP1196242A1 (en)
JP (1) JP2003501232A (en)
KR (1) KR20020010156A (en)
CN (1) CN1136206C (en)
AU (1) AU5676100A (en)
BR (1) BR0011349A (en)
CA (1) CA2371030A1 (en)
CZ (1) CZ20014376A3 (en)
DE (1) DE19925926A1 (en)
HU (1) HUP0201604A3 (en)
MX (1) MXPA01012643A (en)
PL (1) PL356206A1 (en)
WO (1) WO2000074841A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002066154A1 (en) * 2001-02-16 2002-08-29 Bayer Aktiengesellschaft Continuous process for synthesizing nano-scale noble metal particles on a supporting material that contains sih groups
WO2003059506A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-24 Bayer Materialscience Ag Catalyst

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19959525A1 (en) 1999-12-09 2001-06-13 Bayer Ag Catalysts based on precious metal and titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons
DE10023717A1 (en) * 2000-05-17 2001-11-22 Bayer Ag Molded article useful as a catalyst, for the selective oxidation of hydrocarbons, contains organic-inorganic hybrid materials as well as gold- and/or silver particles
DE10102739A1 (en) * 2001-01-23 2002-07-25 Bayer Ag Production of sol-gel condensates e.g. for scratch-resistant coating materials for cars, involves reacting aqueous silica sol with silicon alkoxide and then with a polyfunctional organosilane
BR0211796A (en) 2001-08-01 2004-08-03 Dow Global Technologies Inc Method for extending the life of a hydro-oxidation catalyst
US10040018B2 (en) 2013-01-09 2018-08-07 Imagine Tf, Llc Fluid filters and methods of use
US9861920B1 (en) 2015-05-01 2018-01-09 Imagine Tf, Llc Three dimensional nanometer filters and methods of use
US10730047B2 (en) 2014-06-24 2020-08-04 Imagine Tf, Llc Micro-channel fluid filters and methods of use
US10124275B2 (en) 2014-09-05 2018-11-13 Imagine Tf, Llc Microstructure separation filters
WO2016133929A1 (en) 2015-02-18 2016-08-25 Imagine Tf, Llc Three dimensional filter devices and apparatuses
US10118842B2 (en) 2015-07-09 2018-11-06 Imagine Tf, Llc Deionizing fluid filter devices and methods of use
US10479046B2 (en) 2015-08-19 2019-11-19 Imagine Tf, Llc Absorbent microstructure arrays and methods of use

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4110706C1 (en) * 1991-04-03 1992-12-17 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De
DE19545042A1 (en) * 1995-12-02 1997-06-05 Studiengesellschaft Kohle Mbh Amorphous microporous mixed oxide catalysts with controlled surface polarity for selective heterogeneous catalysis adsorption and material separation
EP0827779A1 (en) * 1996-03-21 1998-03-11 Japan as represented by Director-General, Agency of Industrial Science and Technology Catalysts for partial oxidation of hydrocarbons and method of partial oxidation of hydrocarbons

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL153872C (en) * 1970-10-01 1981-07-16 Shell Int Research PROCESS FOR PREPARING OXIRANE COMPOUNDS FROM OLEFINIC COMPOUNDS AND ORGANIC HYDROPEROXIDES.
US3923843A (en) * 1972-03-13 1975-12-02 Shell Oil Co Epoxidation process with improved heterogeneous catalyst
DE4425672A1 (en) * 1994-07-20 1996-01-25 Basf Ag Oxidation catalyst, process for its preparation and oxidation process using the oxidation catalyst
US6136939A (en) * 1997-05-23 2000-10-24 Bayer Aktiengesellschaft Organosilane oligomers
DE19807634A1 (en) * 1997-05-23 1998-11-26 Agfa Gevaert Ag Coated particles
US5917062A (en) * 1997-11-21 1999-06-29 Indena S.P.A Intermediates and methods useful in the semisynthesis of paclitaxel and analogs

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4110706C1 (en) * 1991-04-03 1992-12-17 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De
DE19545042A1 (en) * 1995-12-02 1997-06-05 Studiengesellschaft Kohle Mbh Amorphous microporous mixed oxide catalysts with controlled surface polarity for selective heterogeneous catalysis adsorption and material separation
EP0827779A1 (en) * 1996-03-21 1998-03-11 Japan as represented by Director-General, Agency of Industrial Science and Technology Catalysts for partial oxidation of hydrocarbons and method of partial oxidation of hydrocarbons

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002066154A1 (en) * 2001-02-16 2002-08-29 Bayer Aktiengesellschaft Continuous process for synthesizing nano-scale noble metal particles on a supporting material that contains sih groups
US6706902B2 (en) 2001-02-16 2004-03-16 Bayer Aktiengesellschaft Continuous process for the synthesis of nano-scale precious metal particles
WO2003059506A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-24 Bayer Materialscience Ag Catalyst
US6770765B2 (en) 2002-01-15 2004-08-03 Bayer Aktiengesellschaft Catalyst

Also Published As

Publication number Publication date
CN1136206C (en) 2004-01-28
CN1354687A (en) 2002-06-19
WO2000074841A1 (en) 2000-12-14
CZ20014376A3 (en) 2002-03-13
CA2371030A1 (en) 2000-12-14
EP1196242A1 (en) 2002-04-17
MXPA01012643A (en) 2002-07-22
AU5676100A (en) 2000-12-28
PL356206A1 (en) 2004-06-14
HUP0201604A2 (en) 2002-08-28
HUP0201604A3 (en) 2003-08-28
KR20020010156A (en) 2002-02-02
JP2003501232A (en) 2003-01-14
BR0011349A (en) 2002-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19918431A1 (en) Supported catalyst for hydrocarbon oxidation, especially propene to propene oxide, contains gold or silver, titanium dioxide and silicon-based support, surface-modified with organo-silicon or organo-fluorine groups
WO2002066154A1 (en) Continuous process for synthesizing nano-scale noble metal particles on a supporting material that contains sih groups
WO2003059506A1 (en) Catalyst
DE19925926A1 (en) Catalysts based on titanium-containing, organic-inorganic hybrid materials for the selective oxidation of hydrocarbons
EP0876215A1 (en) Amorphous, microporous mixed oxide catalysts with controlled surface polarity for selective heterogeneous catalysis, adsorption and material separation
EP1239956B1 (en) Catalysts which are based on organic-inorganic hybrid materials containing noble metals and titanium and which are used for selectively oxidizing hydrocarbons
DE19920753A1 (en) Production of catalyst containing gold and-or silver and amorphous titanium-silicon oxide, used for selective hydrocarbon oxidation, e.g. propene to propene oxide, involves making the mixed oxide by a sol-gel process
WO2001087479A1 (en) Shaped body containing organic-inorganic hybrid materials, the production thereof and the use of the same for selectively oxidizing hydrocarbons
DE60210087T2 (en) METHOD FOR LIFETIME EXTENSION OF A HYDROOXIDATION CATALYST
EP1102732A1 (en) Method for oxidizing hydrocarbons
EP1839750A1 (en) Process for producing titanium-containing silicon oxide catalyst, the catalyst, and process for producing olefin oxide compound with the catalyst
DE10321876A1 (en) catalyst
JP2006255586A (en) Method for production of titanium-containing silicon oxide catalyst, and catalyst
EP1039969A1 (en) Moulded body comprising an inert support and at least one porous oxidic material
KR20010079727A (en) Method for producing a titanium silicate with rut structure

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee