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,詳細研究了催化劑制備條件、反應條件等各因素對催化劑結構和性能的影響,通過對催化劑進行合適的修飾和處理進一步提高了催化劑的反應活性,并對催化劑的有效鈦物種及催化劑失活與再生進行了初步探討;結合TEM、XRD、UV-Vis、FT-IR、ESR、ICP、AAS等表征手段,得出了以下結論: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500ml水洗滌,450℃空氣氣氛下焙燒.最佳的反應條件為:反應溫度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性能;當以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時,可得到1.72%的丙烯轉化率和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,銀顆粒過大或過小均不利于環(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的強度越強,對應催化劑的反應活性越高;吸收波長大幅度藍移,有利于環(huán)氧丙烷選擇性的提高.反應前對2%Ag/TS-1催化劑通過高溫活化或H<,2>和Air的聯(lián)合預處理可以大大提高反應的活性,但選擇性略有下降.當對催化劑先進行H<,2>預處理爾后再進行Air預處理時,催化效果最好,丙烯轉化率高達1.98%,環(huán)氧丙烷選擇性為89.59%.通過適量的Pd、Mo、Ce對2%Ag/TS-1催化劑進行改性,發(fā)現少量Pd與骨架T