Ga改性的Au/TS-1催化剂上气相丙烯环氧化反应*
2012-10-27潘小荣罗孟飞鲁继青
浙江师范大学学报(自然科学版) 2012年3期
张 超, 潘小荣, 罗孟飞, 鲁继青
(浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江金华 321004)
Ga改性的Au/TS-1催化剂上气相丙烯环氧化反应*
张 超, 潘小荣, 罗孟飞, 鲁继青
(浙江师范大学物理化学研究所,浙江省固体表面反应化学重点实验室,浙江金华 321004)
以Ga改性的TS-1分子筛为载体,用沉积沉淀法制备了金催化剂,并用于气相丙烯环氧化反应.比较了不同Ga掺杂量对催化剂结构和催化性能的影响.反应结果表明:Ga的改性使催化剂上丙烯的转化率由1.8%提高到2.7%;环氧丙烷的选择性由86.2%提高到91.9%.催化剂活性的增加可能是因为Ga的掺入使金颗粒分布更加均匀,以及载体微结构变化引起的配位效应.
环氧丙烷;丙烯环氧化;金催化剂;TS-1分子筛;镓;改性
随着社会对环境保护的日益重视,人们希望用绿色方法制取环氧丙烷.以分子氧为氧化剂、丙烯直接气相氧化法最清洁,原子经济性最好,但普遍采用的银催化剂效果不佳,环氧丙烷的选择性很低[1-3].因此,丙烯直接氧气环氧化是目前催化剂领域内最具挑战性的课题之一.1998年,Hayashi等[4]首次发现在TiO2上负载高分散的金颗粒,可以在H2和O2共存的条件下生成环氧丙烷,且环氧丙烷的选择性可达到 90% 以上.此后,各种含 Ti催化剂如 TS-1[5-6]、Ti-MCM-41[7-8]、Ti-MCM-48[9-10]和 Ti-TUD[11]等被不断地报道.
在各类含Ti载体催化剂中,Au/TS-1催化剂因具有良好的选择性和较好的稳定性而一直备受关注,但因丙烯转化率低、氢气利用率不高及催化剂稳定性等问题仍然需要改进.有……
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