探析负载型钛硅分子筛的研制及其对环己酮氨肟化反应的催化作用

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1、天津大学硕士学位论文负载型钛硅分子筛的研制及其对环己酮氨肟化反应的催化作用姓名：李翠凤申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：辛峰20090501摘要整体式催化剂具有众多宏观尺度上的中空孔道，较颗粒状催化剂表现出床层压降低、传质效率高、放大效应小等特点，同时还提高了催化剂有效利用率和反应的选择性，有望在低消耗、低排放的清洁生产工艺中推广应用。钛硅分子筛TS．1在有机物选择性氧化反应中，显示出美好应用前景，但由于粒径小，普遍采用的浆态床反应器面临产品和催化剂分离的难题。本文用金属铝、堇青石做整体式载体，制备TS．1整体式催化剂，在保持催化剂活性

2、稳定的前提下，采用固定床反应器，实现环己酮氨肟化反应的高收率。研究工作分为三部分。首先是载体的预处理，考察了表面处理方法和条件对载体表面的修饰效果，以及对TS．1生长及涂布的影响规律；其次是用两种水热合成方法在铝表面负载TS．1，用涂布的方法在堇青石通道内壁固载TS．1，并对其做了全面地表征；最后是对制得的催化剂进行活性评价，优选出好的催化剂制备方法和环己酮氨肟化反应条件。·研究中发现：·(1)浓硫酸钝化处理使载体铝表面生成一层氧化铝薄膜，并影响其表面TS．1晶体的成核和生长，继而影响到TS．1中骨架钛的含量；相比之下，传统水热合成法比快速水热

3、合成法更有利于提高TS．1骨架钛的含量；而两种合成方法制备的TS．1中均未发现骨架外的Ti02。(2)用于涂覆堇青石整体式载体的TS．1水悬浮液具有相同的质量分数时，单位质量载体上TS．1的固载量随涂覆次数呈线性增加；而单位质量载体上TS．1的失重率随TS．1水悬浮液质量分数增大而增大，与涂覆次数关系不大。(3)两种水热合成方法制备的铝表面负载型TS．1催化剂，在环己酮氨肟化反应中表现出的催化活性均低于未负载的TS．1粉末；而涂覆的整体式催化剂具有和TS．1粉状母体相当的催化活性，环己酮的转化率和环己酮的收率均高于95％。关键词：Ts．1分子筛

4、，整体式催化剂，载体铝，堇青石，环己酮氨肟化ABSTRACTMonolithiccatalystwithmanystraightinnerchannelsofmillimeterscalehasdistinguishedadvantagesoverparticlecatalystsinsmallpressuredropofpackedbed，lowermass-transferresistances，unremarkablescaling-upeffectandSOon，meanwhile，theefficiencyandselectivity

5、ofmostofthecatalyticreactionwillbeimproved．itwouldbepotentiallyusedincleanprocessesoflowenergyconsumption，lowemission．TitaniumsilicaliteTS一1hasperformedperfectlyinselectiveoxidationoforganicsandshownaprospectiveapplication，butbecauseofitsfineparticlesizeseparationfromslurryb

6、edreactorbecomesverydifficult．InordertosolvesuchaproblemtheTS-1wassynthesizedorloadedonaluminumandhoneycomb·shaped60rdieriterespectively．ThecatalyticactivityoftheimmobileTS-1infixedbedreactorachievedthecyclohexanoneammoximationreactiontogoodresult．Inthispapertherearethreepar

7、tsofresearches．Firstisthepretreatmentofthesupports，wheretheinfluenceofpretreatingmethodsandconditionsonthegrowthorloadingofTS-1．SecondistoplantTS-1onaluminumbytwodifferenthydrothermalsynthesisesandloadTS一1oncordieritebydippingmethod，characterizationofabovecatalystswastakenby

8、FT—I＆UV-Vis，XRD，SEM．Lastisusingcyclohexanoneammoximationreactiontoevaluatet