锡硅分子筛催化糖类制备乳酸及乳酸甲酯研究进展

综述了制备乳酸(LA)及乳酸甲酯(ML)的工艺路线,对比分析了各路线的优缺点。着重介绍了锡硅分子筛非均相催化糖类制备乳酸及其乳酸甲酯的清洁新工艺,从活性中心性质和扩散性能等角度,在分子尺度上介绍了该反应过程的机理,并讨论了锡硅分子筛的稳定性及其影响因素。研究表明,锡硅分子筛的锡活性中心与糖类反应物的羰基基团配位,造成羰基氧原子的电子向锡中心偏移,使糖类分子获得活化而发生反应,制备乳酸或乳酸甲酯。此反应过程主要包括:(1)葡萄糖异构化生成果糖;(2)果糖反羟醛缩合制得二羟基丙酮;(3)二羟基丙酮脱水生成丙酮醛;(4)丙酮醛与水或醇加成生成半缩醛。该反应工艺从源头上克服了传统发酵路线毒性高、污染重的诸多弊端。

锡硅分子筛：新型杂原子分子筛催化材料

锡硅分子筛能高效催化含氧烃转化,因此其具有重要潜在工业应用价值。本文简述了锡硅分子筛的骨架锡判定、合成方法、多级孔合成研究及应用领域。XRD、NMR和EXAFS等表征方法可以判别锡硅分子筛内锡原子的配位形式及落位。合成锡硅分子筛通常采用水热晶化法、后插入法和干胶转化法。碱性水热合成过程中匹配锡源和硅源的水解速率是使锡原子高效插入分子筛骨架的关键。中性水热合成方法制备的锡硅分子筛结晶度较高,但存在使用剧毒含氟试剂和晶粒较大等问题。干胶转化法可在短时间内制备高结晶度含锡分子筛,但该法存在传质传热差等弊端。采用后插入法可将锡原子插入到不同拓扑结构的分子筛骨架,但锡原子易发生聚集。同时,采用碱处理、硬模板剂法和软模板剂法合成多级孔锡硅分子筛,可提升骨架锡活性中心的可接近性。其中,采用软模板剂法展示出独特的优势,其可制备介孔分布均匀且贯通性良好的多级孔锡硅分子筛。另外,锡硅分子筛的骨架锡原子对含氧官能团具有优异的活化作用,因此其在Meerwein-Ponndorf-Verley-Oppenauer反应、葡萄糖异构化反应、乳酸及乳酸酯制备及Baeyer-Villiger氧化反应中都展示了良好的催化效果。

固体核磁共振技术在锡硅分子筛表征中的应用

生物质等绿色资源的高效转化利用是催化科学的重要发展方向.锡硅分子筛因具有优良的催化性能而得到相关研究者的普遍关注.准确构建催化剂活性中心结构/酸性与催化反应性能之间的构效关系是新型高效催化剂设计与研发的基础.固体核磁共振(NMR)是研究分子筛活性中心局域结构、酸特性与催化反应机理的重要手段.本文简述了近年来固体NMR技术在锡硅分子筛研究领域的一系列主要进展,并进行了展望.

Sn-Beta分子筛的研究进展

综述了Sn-Beta分子筛的制备方法以及催化应用的研究进展。Sn-Beta分子筛可由晶种法、氟离子辅助晶化法、干胶转化法、分子筛转晶法和同晶取代后处理合成等方法制备得到。这些制备方法各有其优缺点,且制得的Sn-Beta分子筛的物理化学性质以及催化性能也不尽相同。开阔的孔道结构(三维十二元环孔道)和独特的Lewis酸性使得Sn-Beta分子筛在Baeyer-Villiger氧化反应,Meerwein-Pondorf-Verley反应,碳碳耦合反应,特别是在生物质转化反应中表现出优异的催化性能。