s1nh4锂皂石复合材料和tiβ沸石的制备及其催化环氧化氯丙烯性能的研究

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1、浙江工业大学硕士学位论文TS．1／NH4+-锂皂石复合材料和Ti—beta沸石的制备及其催化环氧化氯丙烯1．生能的研究摘要环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和中间体，目前的生产方法是丙烯高温氯化法与醋酸丙烯酯法。使用过氧化氢作氧化剂，采用多相催化环氧化氯丙烯制备环氧氯丙烷，过程清洁，无污染。实验催化剂钛硅分子筛TS．1(Titaniumsilicalite．1)催化环氧化氯丙烯制备环氧氯丙烷，具有活性好、选择性高的特点，但是TS．1颗粒细小，生产成本高，与反应液分离困难，是该过程实现工业化中的一个难题。本文通过合成、

2、表征TS．1／NH4+-锂皂石复合材料(TSH)和Ti—p沸石分子筛，以期达到催化剂的活性及选择性与TS．1相近，且易于分离的目的。利用X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)、紫外。可见光谱(UV．-Ⅵs)、N2等温吸附．脱附分析和扫描电镜分析(SEM)等现代测试手段进行了表征。以H202为氧化剂，氯丙烯为底物复合材料TSH及Ti．D沸石分子筛催化环氧化性能进行了考察。本文从MCM-41、锂皂石、NH4+．锂皂石、Si02、活性炭、Y—A1203、MgO材料中，优选了NH4+．锂皂石作为与TS一1复合的材

3、料，其对TS一1的氯丙烯环氧化催化活性影响小，不易使双氧水产生无效分解。由制备条件研究可知，TS．1与NH4+-锂皂石的最佳复合条件为：质量比：3：1，晶化时间：3天，硅钛摩尔比：40：1。TSH的平均孔半径为o．848nm，但其孔径分布在2．0nm处，出现狭窄的中孔分布。SEM表征结果发现浙江工业大学硕士学位论文TSH与TS一1相比，TSH晶粒没有TS。1的晶粒规则、统一，且形状区别较大，TSH大多为圆饼状。在原料比例不变的情况下，复合材料TSH对氯丙烯环氧化反应的最佳条件为：催化剂的最佳用量：0．129，最佳反应

4、时间：2小时，最佳溶剂：甲醇。在此最佳条件下，双氧水的转化率为83．9％，双氧水的有效利用率为97．4％，环氧氯丙烷的选择性为100％。与TS．1相比，双氧水的转化率降低了1．6％，双氧水的有效利用率减低了1．9％，但选择性比TS．1提高2．5％。TSH较TS．1更易回收利用。TSH较合适的再生方法是甲醇洗涤干燥后，高温550。C焙烧3小时。在此再生方法下，TSH循环使用6次后催化剂活性下降了5．1％，对环氧氯丙烷的选择性仍为100％。以F。作为矿化剂，采用晶种法合成了Ti．D沸石，并通过XRD、FT-IR、UV二Ⅵ

5、s等手段进行初步结构分析和催化环氧化性能试验，结果表明合成的材料是具有BEA结构的含有Ti(IV)的沸石分子筛。不同Si：Ti比的Ti—p分子筛对氯丙烯环氧化反应的催化活性不佳。当Si：Ti=40：1时，以乙腈为溶剂，双氧水的转化率为21．2％，有效利用率为29．7％，环氧氯丙烷的选择性为100％，关键词：氯丙稀，钛硅分子筛，NH4+-锂皂石，复合材料，Ti．p，催化环氧化11ABSTRACTEpichlorohydrin(ECH)isanimportantoganicchemicalandintermediate．

6、TherearetwoindustrialmethodsforthepreparationofECH．Oneisthroughthechlorinationofpropyleneathightemperature，andtheotherisallylalcoholmethod．Itwaseco—friendlythroughheterogeneouscatalyticEpoxidationallylchlorideforpreparationofECH．Inpresent，theprocessofepoxidatio

7、nofallylchloridewithH202catalyzedbyTitaniumsilicalite·I(TS—1)hasadvantagesofhighactivityandselectivity．ButthegrainofTS-1wasdifficulttoseparate．SothisprocesswasnotappliedinindustrySOfar．Aimingatresolvingthisproblem，TS一1／NH4+-hectoritecompositematerial(TSH)andTi-

8、13weresynthesized．AndthestructureandsurfacepropertiesofsyntheticTSHcompositematerialsandTi．13zeoliteIII浙江工业大学硕士学位论文werecharacterizedbyusingmodemphysicalandchemicaltechniques