
第28卷第6期 2011年6月
应用化学
CHINESE JOURNAL OF APPLIED CHEMISTRY
Vol. 28 Iss. 6 June2011
硅胶微球负载钛硅分子筛TS-1催化剂的制备及
对苯氧化合成苯酚的催化性能刘雅哲“肖剑白。盖鸿玮“肖如亭“*
(“天津理工大学化学化工学院天津300384;北京博源恒升高科技有限公司北京)
摘要将硅胶微球浸渍于钛硅分子筛(TS-1)合成液中,经晶化、焙烧制得负载TS-1分子筛硅胶微球催化剂。用XRD、IR和SEM测试技术对其进行表征,将其用于过氧化氢氧化苯合成苯酚的反应中。结果显示 TS-1分子筛能够很好地负载于硅胶表面,晶化温度160℃,晶化时间72h,焙烧温度550℃,焙烧时间6h时,获得的催化剂显示良好的催化性能。在苯和H,0,初始原料量分别为0.5和0.1mol、催化剂加人量为8g、反应温度为60℃条件下,经过3h的反应,苯的转化率达到10.32%,苯酚选择性达到97.12%。9次重复使用后的苯转化率为9.42%,苯酚选择性为93.14%。
关键词微球硅胶,负载催化剂,钛硅分子筛(TS-1),苯,苯酚
中图分类号:0643
文献标识码:A
DOI:10.3724/SP.J.1095.2011.00454
文章编号:1000-0518(2011)06-0667-06
催化氧化联产苯酚和丙酮的异丙苯法,是目前苯酚的主要工业生产方法"),但由于该法存在工艺路线长和转化率低等问题,近年来,人们正致力于苯直接氧化合成苯酚的研究。按氧化剂不同,苯直接氧化合成苯酚路线可以分成以H,0、N,0及O,为氧化剂3种合成路线2)。其中以H,O,为氧化剂,因其合成路线短、原子利用率高和无污染等特点(3},被认为是最有可能取代异丙苯法的一种清洁生产方法,采用该法的关键是选择高效稳定的催化剂。因钛硅分子筛(TS-1)对以H,O,为氧化剂的反应具有良好的催化性能,已引起广泛关注(4}。但TS-1分子筛制备过程繁琐,价格昂贵,回收困难,不易工业化应用。因此,在载体上原位合成TS-1分子筛,制得可以重复使用且性能良好的催化剂对降低成本、工业化应用有重要意义。在已有的报道[89]中,将TS-1分子筛负载到无定型的TiO,粉末或是硅藻土上,催化活性优于传统的水热合成的TiO,负载TS-1分子筛。但以上所用载体粒径均较小,并未见对其回收利用的报道。本文以廉价的直径约为0.4mm的硅胶微球为载体,通过浸渍法制备了负载于硅胶上的TS-1分子筛催化剂,研究了负载后硅胶表面的微观变化,将其用于H,O,直接氧化苯合成苯酚的反应中,表现出良好的催化性能和重复使用性能。
实验部分
1 1.1
试剂和仪器
粗孔微球硅胶粒径为0.2~0.4mm(南京合一化工有限公司);苯,苯酚,正硅酸已酯(TEOS),献酸丁酯(TBOT),异丙醇,30%过氧化氢溶液,25%四丙基氢氧化铵(TPAOH)等均为分析纯。
L-2000型日立高效液相色谱仪(日本日立公司),KromasilC18色谱柱,流动相为V(甲醇): V(水)=80:20的混合溶液,流速为1mL/min,进样量20μL,检测波长为254nm;WGH-30型红外光谱仪(天津港东科技发展有限公司);D/MAX-2500型X射线衍射仪(日本理学公司),CuKα射线;JSM-6700F型场发射扫描电子显微镜(日本电子JEOL公司)。
2010-08-05收稿,2010-10-18修回
通讯联系人:肖如亭,教授;Tel/Fax:022-23732051;E-mail;xt16@sina.eim;研究方向:绿色化学与工艺