MSE 结构钛硅分子筛的快速合成及其催化正己烯环氧化反应性能
2021-03-09彭如斯尹金鹏蒋金刚
潘 煌,彭如斯,尹金鹏,徐 浩,蒋金刚,薛 腾,吴 鹏
华东师范大学化学与分子工程学院,上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海 200062
选择性氧化反应通常用于生产各种高附加值的含氧有机化合物。过氧化氢(H2O2)是一种环境友好型的氧化剂,氧化反应过程具有47%的原子效率,而且生成的副产物只有水,符合氧化反应绿色化的要求[1]。含钛分子筛作为H2O2选择性氧化体系的催化剂已得到了广泛地关注和深入地研究,并逐渐形成了可工业化的应用技术。
具有MSE 拓扑结构的含钛分子筛具有优异的孔道结构,它包含一条直形的12 元环孔道(0.64 nm× 0.68 nm)以及两条相互独立的10 元环孔道(0.52 nm × 0.58 nm 和0.52 nm × 0.52 nm),同时形成了一个只有10 元环窗口的18×12 元环的超笼[2-3]。MSE 结构的Ti-MCM-68 和Ti-YNU-2 分子筛在苯酚羟化及烯烃的液相环氧化反应中展现了优异的催化性能,但是Ti-MSE 分子筛的直接水热合成仍具有挑战性,通常采用其硅铝分子筛脱铝和同晶取代补钛相结合的后处理方法制得。Kubota等[1]首次通过同晶取代法制备了Ti-MSE 分子筛:首先对硅铝组成的MCM-68 进行酸洗脱铝,然后以TiCl4为钛源在600 ℃条件下进行气相补钛,成功得到Ti-MCM-68 分子筛。Sasaki 等[4]对缺陷位较多的YNU-2P 前驱体进行水蒸气处理,再焙烧以稳固结构,然后同样以TiCl4作为钛源,采用气相补钛得到了Ti-MSE 分子筛,命名为Ti-YNU-2。Ikehara 等[5]报道了水热法一步合成MSE 型钛铝分子筛,记为(Ti,Al)-MCM-68 分子筛,然后去除Al 的同时保留了骨架中的Ti,得到Ti-MCM-68,但合成的Ti-MCM-68 在苯酚羟化反应中的催化性能并不具有优势。由此可知,Ti-MSE 的合成主要还是通过MSE 的酸洗脱铝、然后进一步气相补钛实现,但其母体MSE 结构硅铝分子筛的合成一直是个难点。……
