MWW型和手性分子筛Ti-SU-32的合成、表征及催化性能

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本论文主要以线型有机铵为结构导向剂尝试合成硅铝型分子筛和MWW型分子筛B-MWW和Ti-MWW;同时研究了具有手性结构的分子筛SU-32的合成。第一部分,我们采用线型有机铵三甲基一辛基氢氧化铵(OCTMAOH)、三甲基一庚基氢氧化铵(HEPTMAOH)、三甲基—己基氢氧化铵(HEXTMAOH)为模板剂合成硅铝型分子筛。合成时,当NaOH/SiO2的比例低于0.6晶化产物为丝光沸石,NaOH/SiO2的比例高于0.6时只得到Omega沸石;加入LiOH作为碱源替代NaOH,得到混晶产物。第二部分是关于MWW型分子筛。钛硅分子筛中的Ti-MWW是一种重要的催化剂,它以H2O2为氧化剂可以和很多有机物发生选择性环氧化反应。因此开发新的合成MWW的合成方法引起很多研究小组的兴趣。在本文研究中,首先采用比较经济实用的线型有机季铵盐OCTMAOH、HEPTMAOH、HEXTMAOH作为结构导向剂合成B-MWW。在合成中我们先后考察了助晶化剂硼酸的量,碱的种类和加入量,晶种等因素对合成MWW的影响。另外,Ti-MWW也用这类模板剂成功的合成出来。线型有机铵作为结构导向剂在合成MWW时加入的硼酸全部进入骨架,因此与PI或HMI作为模板剂相比,线型有机铵只需加入少量的硼酸就可合成MWW。这些线型有机铵因其独特的形状和大小导致它们与其它模板剂合成的MWW不同。从扫描电镜中可以看到本文中合成的Ti-MWW并没有规则的外形,它们的形状更像MCM-56。B-MWW和Ti-MWW晶体物化性质由XRD,FT-IR,13C CP/MASNMR,TGA等仪器进行表征。热重分析表明SDA分别位于层内十元环正弦孔道和作为填充剂填充在层间结构中,这与先前报道情况相同。制备的钛硅分子筛催化性能以正己烯为探针,H2O2为氧化剂进行考察。从UV-vis表征中可以看出都在Ti-MWW分子筛原样中包括四配位的活性钛和八配位的骨架外钛。经过酸洗、焙烧处理后的样品只包括四配位的活性钛,因此在正己烯环氧化反应上具有良好的性能。在第三部分,手性分子筛合成成功后,我们把过渡金属Ti引入SU-32中得到手性分子筛Ti-SU-32。本文合成Ti-SU-32时所用的模板剂量远远低于文献报道中所用量。空气中390℃焙烧后,分子筛的骨架保持完整,模板剂DIPB从孔道中脱除合成的Ti-SU-32原样的紫外可见光谱显示220nm和260nm两个吸收峰。经过酸洗处理后,非骨架八配位钛脱除,但是酸洗后的样品在焙烧时该结构不稳定,骨架塌陷,限制了此分子筛在催化领域的应用。这部分工作有待进一步深入研究。
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