CN106378122A - 一种硅胶负载钛催化剂及制备方法及用途 - Google Patents
一种硅胶负载钛催化剂及制备方法及用途 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106378122A CN106378122A CN201610735457.6A CN201610735457A CN106378122A CN 106378122 A CN106378122 A CN 106378122A CN 201610735457 A CN201610735457 A CN 201610735457A CN 106378122 A CN106378122 A CN 106378122A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silica gel
- titanium catalyst
- unformed
- catalyst
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 77
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 53
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 51
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 24
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims abstract description 20
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910003074 TiCl4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N cumene hydroperoxide Chemical compound OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 YQHLDYVWEZKEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 13
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 13
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 5
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 claims 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 abstract description 8
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910003849 O-Si Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910003872 O—Si Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 3
- 238000006735 epoxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 2
- 239000012229 microporous material Substances 0.000 abstract 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 abstract 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910003082 TiO2-SiO2 Inorganic materials 0.000 description 4
- BDCFWIDZNLCTMF-UHFFFAOYSA-N 2-phenylpropan-2-ol Chemical compound CC(C)(O)C1=CC=CC=C1 BDCFWIDZNLCTMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- GPKFMIVTEHMOBH-UHFFFAOYSA-N cumene;hydrate Chemical compound O.CC(C)C1=CC=CC=C1 GPKFMIVTEHMOBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N dodecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN JRBPAEWTRLWTQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical group 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- XTUSEBKMEQERQV-UHFFFAOYSA-N propan-2-ol;hydrate Chemical compound O.CC(C)O XTUSEBKMEQERQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
- B01J21/08—Silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/50—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their shape or configuration
- B01J35/51—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
- C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
- C07D301/04—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen
- C07D301/08—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with air or molecular oxygen in the gaseous phase
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硅胶负载钛催化剂及制备方法及用途。硅胶负载钛催化剂的制备方法为：(1)无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒；(2)将无定型硅胶颗粒升温至200‑500℃，N2下吹扫除去水分；将液态TiCl4加热，气化后与氮气充分混合后通入化学气相沉积装置中，升温至600‑1000℃，反应；冷却，N2吹扫，降至室温；(3)焙烧得到硅胶负载钛催化剂。硅胶负载钛催化剂打破了微孔材料孔道尺寸的局限性，增加了TiO2分散度，活性组分大部分暴露于催化剂表面，Ti‑O‑Si键的形成也对锐钛矿型TiO2起到了稳定作用。催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷，提高了环氧化反应的催化活性与环氧丙烷的选择性。
Description
技术领域
本发明涉及一种硅胶负载钛催化剂及制备方法。
背景技术
Shell化学公司最早开发了TiO2-SiO2材料，所用无定型硅材料的比表面积和孔径较小，使得钛的负载量很小，作为丙烯选择性氧化为环氧丙烷反应的催化剂，影响了催化效果。
美国专利US4410501公开了TS-1分子筛的合成方法，该分子筛组分为TiO2-SiO2，其孔径大小只有0.55nm，难以催化大分子有机过氧化物参与的选择性氧化反应。
TanevPT等采用正十二胺为模板剂，钛酸异丙酯和正硅酸乙酯为原料，乙醇和异丙醇水溶液为溶剂，室温条件合成TiO2-SiO2材料。但水热方法所合成的钛主要以四配位的形式包埋于体相中，影响了催化效果。
硅胶负载钛(TiO2-SiO2)催化剂可用于催化烯烃的选择性氧化反应，还可作为光催化、酯交换以及异构化反应的催化剂。TiO2具有锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶型结构，自身的比表面积小和孔道很少。其中锐钛矿型TiO2具有良好的活性，但在高温下不稳定，容易转化为惰性的金红石结构，失去催化活性，限制其工业化发展。研究表明，TiO2-SiO2负载氧化物间形成的Ti-O-Si键对锐钛矿型TiO2起到了稳定作用。
如上所述，由于孔道大小的限制，微孔硅催化剂并不能良好的催化大分子参与的环氧化反应。水热方法合成的介孔催化剂的活性组分又大多包埋于催化剂内部。因此，找到一种合适的制备方法，开发新型的催化剂，提高催化剂孔径和钛负载量，使活性组分大部分暴露于催化剂表面，并使锐钛矿型趋于稳定，进而提高丙烯环氧化反应的活性与选择性以及催化剂生产效率，具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供以廉价无机钛化合物为钛源，无定型硅胶为载体制备的孔径大、热稳定良好、具有较大比表面积、催化性能好的一种硅胶负载钛催化剂。
本发明的第二个目的是提供制备方法简单、易于操作，重复性高的一种硅胶负载钛催化剂的制备方法。
本明的第三个目的是提供硅胶负载钛催化剂在催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷的用途。
本发明的技术方案概述如下：
一种硅胶负载钛催化剂，是载体无定型硅胶颗粒负载有TiO2。
硅胶负载钛催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒；
(2)将无定型硅胶颗粒置于化学气相沉积装置中，升温至200-500℃，在50-200ml/min的N2保护下吹扫至少1h，除去水分；将液态TiCl4加热至30～100℃，气化后与氮气充分混合后通入所述化学气相沉积装置中，TiCl4蒸汽的流量为(0.05-0.5)ml/min，氮气流量为50ml/min，升温至600-1000℃，反应1～3h；将化学气相沉积装置冷却至200-500℃，50-200ml/min的N2下吹扫至少2h，降至室温；
(3)空气氛围下，以5-15℃/min的升温至400-600℃焙烧4-6h，得到硅胶负载钛催化剂。
无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒的步骤优选的是：
将无定型胶粉末与拟薄水铝石按质量比60-90:10-40的比例于捏合机中混合得混合物，加入质量浓度为2％-10％的硝酸水溶液，所述混合物与所述硝酸水溶液的比例为10g:5-10mL，搅拌混合，挤成条状，70-110℃烘干8-12h，空气条件下，于500-550℃焙烧3-5h，研磨成颗粒，过30-40目筛，得无定型硅胶颗粒。
上述硅胶负载钛催化剂在催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷(PO)的用途，包括如下步骤：在固定床中，按比例，放入0.5g硅胶负载钛催化剂，以丙烯、过氧化氢异丙苯(CHP)为原料，将过氧化氢异丙苯溶解在异丙苯中，在50-110℃，反应压力为0.1-8M Pa，空速控制在1-10h-1，反应1-12h生成环氧丙烷；所述过氧化氢异丙苯、丙烯和异丙苯的摩尔比为1:1-10:4-50，所述硅胶负载钛催化剂与过氧化氢异丙苯的质量比为1-5:10。
本发明的优点：
本发明制备的硅胶负载钛催化剂打破了微孔材料孔道尺寸的局限性，增加了TiO2分散度，活性组分大部分暴露于催化剂表面，Ti-O-Si键的形成也对锐钛矿型TiO2起到了稳定作用。硅胶负载钛催化剂催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷，提高了环氧化反应的催化活性与环氧丙烷的选择性，为加快工业化步伐提供了先决条件。
附图说明
图1为硅胶负载钛催化剂的XRD谱。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒的方法，包括如下步骤：
将无定型硅胶粉末(商品)与拟薄水铝石按质量比80:20的比例于捏合机中混合得混合物，加入质量浓度为5％的硝酸水溶液，所述混合物与所述硝酸水溶液的比例为10g:8mL，搅拌混合，挤成条状，100℃烘干10h，空气条件下，于530℃焙烧4h，研磨成颗粒，过30-40目筛，得无定型硅胶颗粒。
实施例2
无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒的方法，包括如下步骤：
将无定型硅胶粉末与拟薄水铝石按质量比60:40的比例于捏合机中混合得混合物，加入质量浓度为10％的硝酸水溶液，所述混合物与所述硝酸水溶液的比例为10g:10mL，搅拌混合，挤成条状，70℃烘干12h，空气条件下，于500℃焙烧5h，研磨成颗粒，过30-40目筛，得无定型硅胶颗粒。
实施例3
无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒的方法，包括如下步骤：
将无定型硅胶粉末与拟薄水铝石按质量比90:10的比例于捏合机中混合得混合物，加入质量浓度为2％的硝酸水溶液，所述混合物与所述硝酸水溶液的比例为10g:5mL，搅拌混合，挤成条状，110℃烘干8h，空气条件下，于550℃焙烧3h，研磨成颗粒，过30-40目筛，得无定型硅胶颗粒。
实施例4
硅胶负载钛催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)实施例1的方法制备无定型硅胶颗粒；
(2)将无定型硅胶颗粒置于化学气相沉积装置中，升温至350℃，在100ml/min的N2保护下吹扫1h，除去水分；将液态TiCl4加热至65℃，气化后与氮气充分混合后通入所述化学气相沉积装置中，TiCl4蒸汽的流量为0.1ml/min，氮气流量为50ml/min，升温至800℃，反应2h；将化学气相沉积装置冷却至350℃，100ml/min的N2下吹扫2h，降至室温；
在这个过程中，先使用0.1M氢氧化钠水溶液吸收未参加反应的四氯化钛气体，再用活性炭继续吸收四氯化钛气体；
(3)空气氛围下，以10℃/min的升温至500℃焙烧5h，得到硅胶负载钛催化剂。见图1。
此硅胶负载钛催化剂的比表面积为181.4m2/g，孔径为孔容为1.25cm3/g，钛的负载量为1.68％。
实施例5
硅胶负载钛催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)实施例2的方法制备无定型硅胶颗粒；
(2)将无定型硅胶颗粒置于化学气相沉积装置中，升温至200℃，在200ml/min的N2保护下吹扫1.5h，除去水分；将液态TiCl4加热至30℃，气化后与氮气充分混合后通入所述化学气相沉积装置中，TiCl4蒸汽的流量为0.05ml/min，氮气流量为50ml/min，升温至600℃，反应3h；将化学气相沉积装置冷却至200℃，50ml/min的N2下吹扫2.5h，降至室温；
在这个过程中，先使用0.1M氢氧化钠水溶液吸收未参加反应的四氯化钛气体，再用活性炭继续吸收四氯化钛气体；
(3)空气氛围下，以15℃/min的升温至400℃焙烧6h，得到硅胶负载钛催化剂。
此硅胶负载钛催化剂的比表面积为153.6m2/g，孔径为孔容为1.11cm3/g，钛的负载量为1.30％。
实施例6
硅胶负载钛催化剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)实施例3的方法制备无定型硅胶颗粒；
(2)将无定型硅胶颗粒置于化学气相沉积装置中，升温至500℃，在50ml/min的N2保护下吹扫1h，除去水分；将液态TiCl4加热至100℃，气化后与氮气充分混合后通入所述化学气相沉积装置中，TiCl4蒸汽的流量为0.5ml/min，氮气流量为50ml/min，升温至1000℃，反应1h；将化学气相沉积装置冷却至500℃，200ml/min的N2下吹扫2h，降至室温；
在这个过程中，先使用0.1M氢氧化钠水溶液吸收未参加反应的四氯化钛气体，再用活性炭继续吸收四氯化钛气体；
(3)空气氛围下，以5℃/min的升温至600℃焙烧4h，得到硅胶负载钛催化剂。
此硅胶负载钛催化剂的比表面积为123.6m2/g，孔径为孔容为0.81cm3/g，钛的负载量为1.39％。
实施例7
实施例4的硅胶负载钛催化剂在催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷的用途，包括如下步骤：
在固定床中，按比例，放入0.5g硅胶负载钛催化剂，以丙烯、过氧化氢异丙苯为原料，将过氧化氢异丙苯溶解在异丙苯中，在80℃，反应压力为5MPa，空速控制在10h-1，反应6h生成环氧丙烷；所述过氧化氢异丙苯、丙烯和异丙苯的摩尔比为1:5:30，所述硅胶负载钛催化剂与过氧化氢异丙苯的质量比为3:10。副产物2-苯基-2-丙醇经过脱水、加氢、氧化成过氧化氢异丙苯后循环使用。反应结果见表1。
表1
实施例8
实施例5的硅胶负载钛催化剂在催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷的用途，包括如下步骤：
在固定床中，按比例，放入0.5g硅胶负载钛催化剂，以丙烯、过氧化氢异丙苯为原料，将过氧化氢异丙苯溶解在异丙苯中，在50℃，反应压力为0.1MPa，空速控制在1h-1，反应12h生成环氧丙烷；所述过氧化氢异丙苯、丙烯和异丙苯的摩尔比为1:1:4，所述硅胶负载钛催化剂与过氧化氢异丙苯的质量比为1:10。副产物2-苯基-2-丙醇经过脱水、加氢、氧化成过氧化氢异丙苯后循环使用。反应结果见表2。
表2
实施例9
实施例6的硅胶负载钛催化剂在催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷的用途，包括如下步骤：
在固定床中，按比例，放入0.5g硅胶负载钛催化剂，以丙烯、过氧化氢异丙苯为原料，将过氧化氢异丙苯溶解在异丙苯中，在110℃，反应压力为8MPa，空速控制在5h-1，反应1h生成环氧丙烷；所述过氧化氢异丙苯、丙烯和异丙苯的摩尔比为1:10:50，所述硅胶负载钛催化剂与过氧化氢异丙苯的质量比为5:10。副产物2-苯基-2-丙醇经过脱水、加氢、氧化成过氧化氢异丙苯后循环使用。反应结果见表3。
表3
Claims (5)
1.一种硅胶负载钛催化剂，其特征是载体无定型硅胶颗粒负载有TiO2。
2.权利要求1硅胶负载钛催化剂的制备方法，其特征是包括如下步骤：
(1)无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒；
(2)将无定型硅胶颗粒置于化学气相沉积装置中，升温至200-500℃，在50-200ml/min的N2保护下吹扫至少1h，除去水分；将液态TiCl4加热至30～100℃，气化后与氮气充分混合后通入所述化学气相沉积装置中，TiCl4蒸汽的流量为(0.05-0.5)ml/min，氮气流量为50ml/min，升温至600-1000℃，反应1～3h；将化学气相沉积装置冷却至200-500℃，50-200ml/min的N2下吹扫至少2h，降至室温；
(3)空气氛围下，以5-15℃/min的升温至400-600℃焙烧4-6h，得到硅胶负载钛催化剂。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是无定型硅胶粉末成型为无定型硅胶颗粒的步骤是：
将无定型胶粉末与拟薄水铝石按质量比60-90:10-40的比例于捏合机中混合得混合物，加入质量浓度为2％-10％的硝酸水溶液，所述混合物与所述硝酸水溶液的比例为10g:5-10mL，搅拌混合，挤成条状，70-110℃烘干8-12h，空气条件下，于500-550℃焙烧3-5h，研磨成颗粒，过30-40目筛，得无定型硅胶颗粒。
4.权利要求1硅胶负载钛催化剂在催化丙烯选择性氧化一步制备环氧丙烷的用途。
5.根据权利要求4所述的用途，其特征是包括如下步骤：在固定床中，按比例，放入0.5g硅胶负载钛催化剂，以丙烯、过氧化氢异丙苯为原料，将过氧化氢异丙苯溶解在异丙苯中，在50-110℃，反应压力为0.1-8MPa，空速控制在1-10h-1，反应1-12h生成环氧丙烷；所述过氧化氢异丙苯、丙烯和异丙苯的摩尔比为1:1-10:4-50，所述硅胶负载钛催化剂与过氧化氢异丙苯的质量比为1-5:10。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610735457.6A CN106378122A (zh) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 一种硅胶负载钛催化剂及制备方法及用途 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610735457.6A CN106378122A (zh) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 一种硅胶负载钛催化剂及制备方法及用途 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106378122A true CN106378122A (zh) | 2017-02-08 |
Family
ID=57917186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610735457.6A Pending CN106378122A (zh) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 一种硅胶负载钛催化剂及制备方法及用途 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106378122A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107224993A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-03 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种烯烃环氧化催化剂的制备方法 |
| CN107999139A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-08 | 宁夏新龙蓝天科技股份有限公司 | 一种提高氯乙烯粗品纯度的无汞催化剂的制备方法 |
| CN107999140A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 宁夏新龙蓝天科技股份有限公司 | 一种降低氯乙烯合成反应温度的无汞催化剂的制备方法 |
| CN109364980A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-22 | 湘潭大学 | 一种通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法及应用 |
| WO2021103437A1 (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 红宝丽集团股份有限公司 | 用于制备环氧丙烷的催化剂及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1375358A (zh) * | 2002-03-22 | 2002-10-23 | 深圳市尊业纳米材料有限公司 | 一种微孔型纳米复合材料 |
| CN1438919A (zh) * | 2000-06-21 | 2003-08-27 | 国际壳牌研究有限公司 | 催化剂组合物、其制备方法及用途 |
| CN1695800A (zh) * | 2005-03-15 | 2005-11-16 | 浙江大学 | 负载型银改性二氧化钛光催化剂的制备方法 |
-
2016
- 2016-08-26 CN CN201610735457.6A patent/CN106378122A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1438919A (zh) * | 2000-06-21 | 2003-08-27 | 国际壳牌研究有限公司 | 催化剂组合物、其制备方法及用途 |
| CN1375358A (zh) * | 2002-03-22 | 2002-10-23 | 深圳市尊业纳米材料有限公司 | 一种微孔型纳米复合材料 |
| CN1695800A (zh) * | 2005-03-15 | 2005-11-16 | 浙江大学 | 负载型银改性二氧化钛光催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| R. LEBODA ET AL，: "Structure of Chemical Vapor Deposition Titania/Silica Gel", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 * |
| 赵红花等: "负载型TiO2光催化降解含酚废水的研究", 《兰州理工大学学报》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107224993A (zh) * | 2017-05-25 | 2017-10-03 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种烯烃环氧化催化剂的制备方法 |
| WO2018214931A1 (zh) * | 2017-05-25 | 2018-11-29 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种烯烃环氧化催化剂的制备方法和应用 |
| US11213811B2 (en) | 2017-05-25 | 2022-01-04 | Wanhua Chemical Group Co., Ltd. | Preparation method for olefin epoxidation catalyst and applications thereof |
| CN107999139A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-05-08 | 宁夏新龙蓝天科技股份有限公司 | 一种提高氯乙烯粗品纯度的无汞催化剂的制备方法 |
| CN107999139B (zh) * | 2017-11-27 | 2020-07-21 | 宁夏新龙蓝天科技股份有限公司 | 一种提高氯乙烯粗品纯度的无汞催化剂的制备方法 |
| CN107999140A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 宁夏新龙蓝天科技股份有限公司 | 一种降低氯乙烯合成反应温度的无汞催化剂的制备方法 |
| CN109364980A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-02-22 | 湘潭大学 | 一种通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法及应用 |
| WO2021103437A1 (zh) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 红宝丽集团股份有限公司 | 用于制备环氧丙烷的催化剂及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106378122A (zh) | 一种硅胶负载钛催化剂及制备方法及用途 | |
| Zhou et al. | Synthesis of stable heterogeneous catalysts by supporting carbon-stabilized palladium nanoparticles on MOFs | |
| CN105017529B (zh) | 一种多级孔结构共价三嗪类骨架微孔聚合物的制备方法 | |
| Dai et al. | Nanoporous N-doped Carbon/ZnO hybrid derived from zinc aspartate: An acid-base bifunctional catalyst for efficient fixation of carbon dioxide into cyclic carbonates | |
| Chen et al. | Salt-assisted synthesis of hollow Bi2WO6 microspheres with superior photocatalytic activity for NO removal | |
| CN107803222A (zh) | 一种用于乙炔氢氯化反应的钌配合物催化剂 | |
| Zhao et al. | The synergistic catalytic effect between graphene oxide and three-dimensional ordered mesoporous Co3O4 nanoparticles for low-temperature CO oxidation | |
| CN108786874A (zh) | 负载二氧化锰的石墨相氮化碳纳米片材料及其制备方法和应用 | |
| CN108262034B (zh) | 一种催化剂及其制备方法及在常压低温合成氨中的应用 | |
| CN106345469B (zh) | 一种树枝状Cu/C-CuSiO3纳米结构加氢催化剂制备方法 | |
| CN109126854A (zh) | 一种CdS/g-C3N4双纳米片复合光催化剂的制备方法 | |
| CN113522317B (zh) | 由MOFs衍生的钴基双金属硫/碳催化剂的制备方法和应用 | |
| Lin et al. | Salt-templated synthesis of Ce/Al catalysts supported on mesoporous silica for acetone oxidation | |
| Zhu et al. | Efficient photocatalytic water splitting through titanium silicalite stabilized CoO nanodots | |
| KR20160010151A (ko) | 개미산의 분해 및 재생용 촉매 및 이의 제조방법 | |
| Zhang et al. | Encapsulation of Au nanoparticles with well-crystallized anatase TiO 2 mesoporous hollow spheres for increased thermal stability | |
| CN109950563B (zh) | 一种金属活性位高分散的非贵金属氧还原反应催化剂及其制备方法 | |
| KR20160142135A (ko) | 암모니아 탈수소용 촉매, 이의 제조 방법 및 이를 이용하여 암모니아로부터 수소를 생산하는 방법 | |
| CN103395822B (zh) | 一种氧化亚铜微米空心球及其合成方法、应用方法 | |
| Park et al. | Ti-Based porous materials for reactive oxygen species-mediated photocatalytic reactions | |
| Zhuang et al. | Mesoporous carbon-supported cobalt catalyst for selective oxidation of toluene and degradation of water contaminants | |
| CN111151285A (zh) | 一种氮掺杂多孔碳负载ZnS纳米复合材料及其制备方法和应用 | |
| Zhao et al. | ZIF-8-derived hollow carbon polyhedra with highly accessible single Mn-N6 sites as peroxymonosulfate activators for efficient sulfamethoxazole degradation | |
| Barrocas et al. | Titanosilicates enhance carbon dioxide photocatalytic reduction | |
| Cui et al. | Synthesis and characterization of mesoporous sodalite and investigation of the effects of inorganic salts on its structure and properties |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170208 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |