Ag-TS-1催化劑上丙烯氣相環(huán)氧化性能研究.pdf

1、該論文以負(fù)載型Ag/TS-1催化劑為主,在常壓、氫氧共存的體系中催化丙烯環(huán)氧化,詳細(xì)研究了催化劑制備條件、反應(yīng)條件等各因素對(duì)催化劑結(jié)構(gòu)和性能的影響,通過(guò)對(duì)催化劑進(jìn)行合適的修飾和處理進(jìn)一步提高了催化劑的反應(yīng)活性,并對(duì)催化劑的有效鈦物種及催化劑失活與再生進(jìn)行了初步探討;結(jié)合TEM、XRD、UV-Vis、FT-IR、ESR、ICP、AAS等表征手段,得出了以下結(jié)論:以四丙基溴化銨為模板劑水熱合成法合成的TS-1是一種良好的銀負(fù)載型催化劑載體.

2、銀與鈦之間存在協(xié)同作用.Ag/TS-1催化劑最佳的制備條件是:2wt%Ag負(fù)載量,0.07mol/LK<,2>CO<,3>為沉淀劑,沉積-沉淀法制備,TS-1載體的硅/鈦摩爾比為64,前身物經(jīng)500ml水洗滌,450℃空氣氣氛下焙燒.最佳的反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度150℃,空速4000h<'-1>,原料氣體體積比為V(C<,3>H<,6>):V(O<,2>):V(H<,2>):V(N<,2>)=1:2:3:12.H<,2>在反應(yīng)中起著十分重

3、要的作用.堿金屬碳酸鹽是一種良好的沉淀劑,K<'+>的存在有利于改善催化劑的反應(yīng)性能;當(dāng)以0.07mol/L K<,2>CO<,3>為沉淀劑制備的2%Ag/TS-1(n<,si>/n<,Ti>=64)在上述最佳條件下反應(yīng)時(shí),可得到1.72%的丙烯轉(zhuǎn)化率和98.21%的環(huán)氧丙烷選擇性.只有大小一定(7~12nm),具有良好分散度的銀顆粒才具有好的催化性能,銀顆粒過(guò)大或過(guò)小均不利于環(huán)氧丙烷的形成.UV-Vis譜圖中,400~500nm處表征

4、氧化態(tài)銀物種的電子躍遷信號(hào)的強(qiáng)度越強(qiáng),對(duì)應(yīng)催化劑的反應(yīng)活性越高;吸收波長(zhǎng)大幅度藍(lán)移,有利于環(huán)氧丙烷選擇性的提高.反應(yīng)前對(duì)2%Ag/TS-1催化劑通過(guò)高溫活化或H<,2>和Air的聯(lián)合預(yù)處理可以大大提高反應(yīng)的活性,但選擇性略有下降.當(dāng)對(duì)催化劑先進(jìn)行H<,2>預(yù)處理爾后再進(jìn)行Air預(yù)處理時(shí),催化效果最好,丙烯轉(zhuǎn)化率高達(dá)1.98%,環(huán)氧丙烷選擇性為89.59%.通過(guò)適量的Pd、Mo、Ce對(duì)2%Ag/TS-1催化劑進(jìn)行改性,發(fā)現(xiàn)少量Pd與骨架T