Ti-HMS催化氧化脱除模拟燃料中的硫化物

将噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6二甲基二苯并噻吩(DMDBT)分别溶于正辛烷配成模拟燃料,以TiHMS为催化剂,以H2O2为氧化剂,对模拟燃料的氧化脱硫进行了研究,考察了TiHMS的催化活性及硅/钛比和结晶度对催化剂活性的影响.结果表明,在TiHMS上硫化物氧化的难易顺序是由噻吩环上硫原子的电子云密度和硫化物分子的空间位阻共同决定的;氧化反应发生在分子筛孔道内,骨架钛原子为活性中心;DMDBT在TiHMS上的氧化脱除效果比在TS1,Tiβ或TiMCM41上好.随着TiHMS中硅/钛比的增大,DMDBT的脱除率降低;随着TiHMS分子筛结晶度的升高,DMDBT的脱除率升高.

Ti-HMS分子筛的合成与表征

以十二胺 (DDA)为模板剂 ,采用室温晶化合成了钛硅中孔分子筛Ti HMS ,并用XRD ,IR ,UV Vis和N2 吸附对分子筛样品进行了表征 ,考察了配料硅 /钛比、模板剂用量及晶化时间对合成分子筛的影响 .结果表明 ,Ti HMS分子筛具有较大的比表面 ,孔径约为 3nm .随着配料硅 /钛比的降低 ,Ti HMS分子筛的比表面积减小 ,进入骨架的钛量增多 ,且非骨架钛也增多 .n(DDA) /n(SiO2 ) ≤ 0 2 2时 ,随着模板剂用量的减少 ,Ti HMS分子筛的结晶度下降 ,骨架钛含量减少 ,非骨架钛含量增加 .晶化时间在 9～

Ti-HMS分子筛的合成、表征及催化性能研究

以十二胺为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,钛酸四丁酯为钛源,于室温下合成了含Ti中孔分子筛Ti-HMS.通过改变Ti的用量得到了一系列不同硅/钛摩尔比(n(SiO2)/n(TiO2))的样品,采用XRD、TEM、XRF、UV-Vis等手段对这些样品进行表征;利用二苯并噻吩(DBT)和4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)氧化反应、丙烯环氧化反应、1-丁烯环氧化反应、环己酮氨氧化反应评价了所得样品的催化性能.结果表明,Ti-HMS分子筛多为20～70 nm的球状颗粒,且具有2～3 nm的蠕虫状(Worm-like)孔道;随着合成原料中Ti量的增加,进入Ti-HMS的骨架Ti量增多,但非骨架Ti也增多;随着骨架Ti含量的增加,样品的催化性能提高;Ti-HMS在大分子反应中的催化活性较高,在小分子反应中的催化活性不及TS-1.

Ti-HMS合成、表征及其催化氧化性能研究

以有机金属二氯二茂钛为钛源,六方介孔二氧化硅分子筛(HMS)为载体,采用嫁接法合成了含钛量(mol)分别为2.8%、3.8%和4.8%的Ti-HMS,HMS合成原料组成中H2O/EtOH(v/v)分别为0.5、1、2、5、9。合成材料用X射线粉末衍射(XRD)、N2吸附-脱附等温线、漫反射紫外可见光谱(UV-VIS)进行了表征,并考察了它们以叔丁基过氧化物(TBHP)为氧化剂在对叔丁基甲苯液相氧化中的催化性能。结果表明,表面钛嫁接后的HMS介孔结构有所损失,比表面积和孔体积减少。载体HMS合成原料中的H2O/EtOH(v/v)影响介孔织构和钛的配位环境。UV-VIS资料表明,H2O/EtOH(v/v)=0.5和9时不利于钛着床于分子筛骨架,H2O/EtOH(v/v)=1、2和5的HMS适合作为嫁接钛的载体。催化剂的活性主要受四配位Ti、介孔织构的影响。钛嫁接的HMS在氧化反应中表现出较好的催化活性,载钛量为4.8%Ti、H2O/EtOH(v/v)=1的Ti-HMS显示最好催化活性,对叔丁基甲苯转化率为21.8%。

Ti-HMS的合成及其催化氧化性能

采用长链伯胺类表面活性剂作为模板剂,通过中性表面活性剂胶束(S0)与中性无机硅母体之间(I0)的氢键作用与自组装途径(即S0I0模板途径)合成了骨架含钛的中孔分子筛TiHMS。系统地研究了Si与Ti的摩尔比(vSi/vTi)、硅源及模板剂分子的碳链长度、钛源、模板剂/硅源的摩尔比(vHAD/vTEOS)等因素对TiHMS分子筛结构的影响。考察了Ti-HMS分子筛对苯乙烯的催化氧化性能。结果表明,只有在vSi/vTi>30时,分子筛产物才具有较高的比表面积和结构有序度。模板剂分子的碳链越长,则得到的TiHMS分子筛的孔容及孔径越大。vHAD/vTEOS=0.3时合成的分子筛比表面积最大。有机钛源(TEOT、TPOT、TBOT)分子的碳链长度对分子筛结构与物理化学性能无显著影响。

Ti-HMS分子筛的制备与催化氧化脱硫性能研究

以十二胺(DDA)为模板剂,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,于室温下合成了n(SiO2)/n(TiO2)分别为20,40,80,160的中孔杂原子分子筛Ti-HMS,并用XRD,FT-IR,SEM等对分子筛进行表征,利用噻吩的催化氧化反应为探针反应来评价所制得样品的催化性能,探索了n(SiO2)/n(TiO2)、反应时间、反应温度对样品催化性能的影响。结果表明:所制备样品具有典型的HMS介孔结构,为0.2～0.4mμ的小球。在相同的反应条件下,当n(SiO2)/n(TiO2)=20时,脱硫率最高,而n(SiO2)/n(TiO2)=160时,其脱硫率比n(SiO2)/n(TiO2)为40和80的分子筛脱硫率高,表明分子筛钛含量和孔径是影响其催化性能的重要因素;在考察范围内,随着反应温度和时间的增长,脱硫率提高。

K_2O/Ti-HMS固体碱催化大豆油制备生物柴油

以等体积浸渍法制备了分子筛Ti-HMS负载碱金属的固体碱催化剂K2O/Ti-HMS,在固体碱催化剂K2O/Ti-HMS作用下,对大豆油制取生物柴油的工艺进行了优化。考察了反应温度、反应时间、K2O负载量、醇油摩尔比和催化剂用量等因素对该反应的影响。结果表明:最佳反应条件是反应温度60℃,反应时间3 h,K2O负载量7mmol.g-1,n(甲醇)∶n(大豆油)=16∶1,催化剂用量为大豆油质量的3%,在此条件下酯交换转化率可达75%以上。

介孔分子筛Ti-HMS的合成及其催化性能

采用直接合成、嫁接、浸渍不同方法合成了介孔分子筛Ti-HMS样品。用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、低温N2吸附-脱附、固体紫外-可见漫反射(UV-DRS)等手段对样品进行了表征,并在温和条件下考察了样品对过氧化氢液相氧化环己烯的催化性能。结果表明,Ti-HMS都很好的保持了母体HMS的介孔结构,且杂原子钛多以四配位的形式存在,表现出良好的催化氧化活性。其中嫁接法合成的gra-Ti-HMS分子筛催化活性最好。

Cu/Ti-MCM-41,Cu/Ti-HMS的制备表征与脱硫性能

以水热合成法成功合成了Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS介孔分子筛,采用XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET等手段对分子筛进行了表征。结果表明,合成的分子筛具有良好的晶体结构,Ti已进入分子筛骨架,Cu元素以氧化物Cu O形式存在于分子筛表面并使得分子筛孔道直径分布更集中。用H2O2为氧化剂,合成的Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS分子筛为催化剂,用于氧化脱硫反应,实验结果表明,Cu O的π键复合配位吸附作用可有效提高Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS的脱硫性能,脱硫率达到92.8%、88.5%;再生后,分子筛的脱硫率有所下降,表面Cu O的流失和分子筛结构的坍塌是导致Cu/Ti-MCM-41、Cu/Ti-HMS脱硫性能下降的原因。

Ti-HMS催化剂的合成及性能研究

分别用十二胺 (DDA)和十六烷基三甲基溴化铵 (TMAOH)做模板合成了中孔骨轲钛催化剂Ti HMS(HMS为合成的硅氧中孔载体材料类型 )FT IR表征显示催化剂在96 0cm- 1附近有吸收峰 ,且强度与硅钛比成正比。研究了催化剂制备条件对苯乙烯环氧化反应的影响 ,结果表明 :焙烧温度为 6 50℃、活化温度为 2 0 0℃、反应温度 4 5℃～55℃、反应时间 6h ,苯乙烯转化率接近 80 % ,环氧化苯乙烯收率达 70 %。

Ti-HMS催化剂的制备及其催化丙烯环氧化

以长链伯胺为模板剂、正硅酸乙酯和钛酸四丁酯为原料制备了Ti-HMS介孔分子筛,经硅烷化处理后得到Ti-HMS催化剂并将其应用于丙烯环氧化反应。采用XRD、N2吸附-脱附和UV-Vis等表征手段研究了合成母液中水与乙醇的体积比(简称水醇比)、模板剂分子链长度、钛含量等因素对Ti-HMS催化剂结构特性的影响。表征结果显示,合成母液中加入适量水能提高催化剂的介孔有序度并增大比表面积和孔体积,最佳水醇比为0.30～0.60。采用分子链较长的模板剂或减少钛含量能促使钛原子进入HMS分子筛骨架中,同时增大比表面积、孔径、孔体积和孔壁厚度。Ti-HMS催化剂上同时存在骨架四配位钛物种和骨架外六配位钛物种,前者是催化丙烯环氧化反应的关键活性位,而后者则会引起氧化剂无效分解。

Ti-HMS的合成与表征

在室温下成功合成了Ti HMS ,以XRD、FT IR、SEM对合成样品进行了表征 ,同时对样品的孔体积、Ti含量作了测定 ,合成的催化剂结构稳定 。

金属改性Ti-HMS的制备表征及催化氧化脱硫性能

通过超声浸渍的方式对原位合成的Ti-HMS分子筛进行负载金属改性,制备Fe/Ti-HMS、Cu/Ti-HMS和Zn/Ti-HMS催化剂,并采用XRD、SEM、TEM、FTIR、BET等手段对催化剂的结构和形貌进行表征,以模型油中噻吩的氧化脱除为探针反应对各催化剂的催化氧化脱硫性能进行研究,并考察了反应时间、n(H_2O_2)/n(S)、Zn/Ti-HMS催化剂用量和反应温度对脱硫率的影响。实验结果表明,原位合成的Ti-HMS分子筛具有典型的介孔孔道结构,金属组分以氧化物的形式分散在分子筛的表面,金属组分的存在可以有效地提高催化剂的催化活性,负载金属组分的催化剂催化活性由大到小依次为Zn/Ti-HMS>Cu/Ti-HMS>Fe/Ti-HMS。在反应温度为70℃、n(H_2O_2)/n(S)=6、Zn/Ti-HMS催化剂用量0.2 g×(10 m L)^(-1)、反应时间60 min时,噻吩的脱除率达到94.03%。催化剂再生后催化氧化脱硫性能有所下降,表面金属活性组分的消耗和分子筛部分孔道被堵塞是导致催化剂催化活性下降的原因。

合成Ti-HMS分子筛的制备过程

制备了Ti-HMS分子筛催化剂,考察了配料硅钛比,晶化时间和焙烧温度对催化剂结构和催化性能的影响。结果表明钛物种含量的适量增加有助于提高分子筛结构有序度和催化活性,骨架钛物种含量是影响催化活性的主要因素。分子筛合成晶化时间6 h,焙烧温度550℃可以获得结晶度高的分子筛,温度过高会破坏分子筛的孔道结构。

Ti-HMS分子筛合成体系pH的研究

以十二胺(DDA)为模板剂、正硅酸乙酯为硅源、钛酸四丁酯为钛源,采用室温晶化,成功合成出含钛中孔分子筛Ti-HMS.改变合成体系的pH,制备出一系列Ti-HMS试样,以XRD、FTIR、UV-Vis对试样进行了表征,研究发现Ti-HMS合成体系的pH为10.72～10.83、HCl/SiO2摩尔比为0.02最佳.考察了Ti-HMS合成体系母液的pH随晶化时间的变化,结果表明,随晶化的进行Ti-HMS合成体系母液的pH变化不明显,HMS类中孔分子筛的晶化机理不同于微孔分子筛.

掺杂Fe/Ti-HMS纳米光催化剂的合成与表征

在室温条件下通过溶胶凝胶法,以正硅酸乙酯为硅源,硫酸钛为钛源,三氯化铁为铁源,中性十二胺为模板剂成功合成了DDA-HMS,HMS,Ti-HMS以及Fe/Ti-HMS分子筛。采用粉末X射线(XRD),(FT-IR)、电子扫描显微镜(SEM)等手段对样品进行了表征。结果表明,分子筛的XRD图谱在小角度区出现较强的特征衍射峰,材料具有一维六方中孔结构,表征证实了Fe、Ti同时嵌入了HMS的晶体骨架,具有良好的稳定性。

CHP氧化丙烯制环氧丙烷中原料杂质对Ti-HMS催化剂性能的影响

在以钛硅分子筛(Ti-HMS)为催化剂、过氧化氢异丙苯(CHP)为氧化剂,氧化丙烯制环氧丙烷反应中,研究了原料杂质对催化剂环氧化性能的影响。研究发现,原料CHP溶液中小分子的有机酸、苯酚、丙酮以及水等极性物质对催化剂性能会产生不利影响,它们不仅影响催化剂的稳定性,对催化剂的活性和产物选择性也非常不利。当采用适当方法对CHP溶液进行处理,脱除其中的有机酸、苯酚和水等杂质后,Ti-HMS催化剂的催化性能得到明显改善。

直链烷烃对Ti-HMS分子筛合成的影响

以十二胺为模板剂,正硅酸乙酯为硅源,钛酸四丁酯为钛源,直链烷烃正己烷或正辛烷为有机添加剂,在室温下合成出具有较大孔径的Ti-HMS分子筛.研究了烷烃对Ti-HMS分子筛的扩孔作用及对分子筛结晶度和催化性能的影响.结果表明,加入的烷烃越多,分子筛的孔径越大;烷烃链长越长,对Ti-HMS的扩孔作用越显著.与不加烷烃的Ti-HMS相比,加入烷烃后,分子筛的结晶度及四配位骨架钛的含量均有所降低,而且加入的烷烃量越多,影响越明显.将加入烷烃所得的Ti-HMS用于模拟燃料中4,6-二甲基二苯并噻吩的氧化脱除反应,结果发现,Ti-HMS的催化氧化活性有所提高,对4,6-二甲基二苯并噻吩的脱除速率增大.

盐对Ti-HMS分子筛晶化及水热稳定性的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,钛酸四丁酯(TBOT)为钛源,十二胺(DDA)为模板剂,在室温下合成出Ti-HMS分子筛。在合成过程中向体系中分别加入四丙基溴化铵(TPABr)、氯化钠和溴化钾,考察了盐对样品晶化及水热稳定性的影响,并利用XRD、UV-Vis、TEM和物理吸附对样品进行了表征。发现加入盐以后,Ti-HMS的结晶度下降,但是骨架钛含量没有明显变化。加入四丙基溴化铵后,Ti-HMS分子筛的孔壁虽然没有增厚,但水热稳定性有所提高。从样品对模拟燃料中4,6-二甲基二苯并噻吩的氧化脱除反应中也得到了相同的结论。通过透射电镜可以看出,加入四丙基溴化铵制得的样品经水煮后依然具有规整的蠕虫状孔道。

新型高疏水性富含甲基Ti-HMS介孔分子筛的制备、表征和催化性能

通过共缩合和气相甲基接枝两步法制备了新型的高疏水性富含甲基的Ti-HMS介孔分子筛.采用X光衍射、N2吸附、红外光谱、硅核磁、热重、元素分析(原子发射光谱)、紫外可见光谱等手段和亲水性实验对样品进行表征,并用环己烯环氧化反应进行催化性能测试.结果表明,经过两步接枝甲基后,Ti-HMS仍保持典型的介孔结构特征,拥有较多的甲基含量和较高的疏水性,催化环己烯环氧化活性和选择性均比共缩合法(一步接枝法)Ti-HMS有所提高.