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钛硅分子筛(TS-1)因对过氧化氢参与的液相氧化反应具有很高的催化性能,且反应条件温和,因此引起了人们广泛的关注和研究。但TS-1分子筛狭小的孔道,对于较大分子的吸附和扩散造成了较大的阻碍,因此提高TS-1分子筛中Ti活性中心利用率和增加外孔道的Ti活性中心,这对于提高TS-1对较大分子的催化氧化活性具有重要的意义。 本文通过两步合成法合成了板层堆积状TS-1@SiO2材料,研究了SiO2的制备条件和TS-1@SiO2合成条件对其结构和性能的影响,并以液相的丁酮氨肟化为模型反应,研究了合成TS-1@SiO2材料的催化性能,取得了如下主要的研究结果。 使用TPAOH作碱源制备的SiO2作为前驱体制备的TS-1@SiO2样品具有最高的孔容和较高的骨架Ti含量,使其对丁酮氨肟化表现出了优异的催化活性。经450℃焙烧的SiO2后作为前驱体合成的TS-1@SiO2的样品催化活性较高。且晶化72h合成的样品具有最高的I960/I800值(2.16),即具有较高的骨架Ti含量。在间歇式反应中,研究了反应工艺条件(反应温度、反应时间、催化剂用量以及进料比n(H2O2)/n(MEK))对TS-@SiO2-TPAOH-450催化的丁酮氨肟化反应的影响。在进料比为n(H2O2)/n(MEK)=1.6、0.2g催化剂(对应0.7g MEK反应物)和70℃的反应条件下反应2h,MEK的转化率为97.5%,MEKO的选择性为~100%,过氧化氢的有效利用率可达到93%。随着催化剂使用次数的增加,其催化活性逐渐降低到一定程度后保持不变,经五次使用后的催化剂经过550℃的空气焙烧4h后,催化活性能够有所恢复。催化剂经重复使用多次和550℃的空气焙烧再生后,催化剂的骨架结构几乎没有变化,表明合成的板层堆积状TS-1@SiO2分子筛的结构和性能是稳定的。