10479.pdtio2sio2催化劑的制備及其催化丙烯環(huán)氧化研究

1、傅麗鳳：Pd／TiO。SiO：催化劑的制備及其催化丙烯環(huán)氧化研究中文摘要環(huán)氧丙烷(PropyleneOxide，PO)是一種重要的有機化工原料，可用來生產(chǎn)不飽和聚酯樹脂、聚氨酯、表面活性劑等重要原料，廣泛應(yīng)用于化工、輕工、醫(yī)藥、食品、紡織等行業(yè)。工業(yè)上現(xiàn)有的環(huán)氧丙烷主要生產(chǎn)方法有氯醇法和Haleon法，前者污染嚴重，后者投資規(guī)模大。丙烯環(huán)氧化法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷是目前研究的一個熱點，具有環(huán)境友好，操作條件溫和等特點。本文以Ti02Si02復(fù)合

2、氧化物為載體，添加Pd、Au、Ag等活性組分，采用浸漬法制備出MO／Ti02Si02催化劑，以丙烯環(huán)氧化反應(yīng)來探究其催化性能。一、催化劑的制備與表征本文以Na2SiOr9I120為硅源，zi(s04)2為鈦源，經(jīng)沉淀，老化，洗滌，干燥，焙燒等步驟，制備出了非晶態(tài)Ti02一Si02復(fù)合氧化物載體，以PdCl2、AuCl3和AgN03中的一種或多種為活性組分，采用浸漬法制備出MO。／Ti02。SiOz催化劑，同時制備了一系列不同負載量的Pd

3、／Ti02Si02催化齊U。研究運用XRD、FTIR、UVvis、SEM、TEM等方法對樣品進行了表征。MOx／Ti02Si02催化劑的XRD結(jié)果顯示，負載活性組分Pd后，出現(xiàn)了PdO的特征衍射峰，說明出現(xiàn)了燒結(jié)現(xiàn)象，負載A鼬Au后的催化劑沒有出現(xiàn)金屬氧化物的特征衍射峰，說明其在催化劑上分散較好。紅外譜圖結(jié)果顯示，活性組分的負載未導(dǎo)致其他峰的出現(xiàn)。P枷O：Si02催化劑的XRD結(jié)果顯示：負載量低于O1％的Pd／Ti02SiO：催化劑沒有

4、出現(xiàn)氧化鈀的特征衍射峰，負載量高于01％的Pd／Ti02Si02催化劑出現(xiàn)了氧化鈀的特征衍射峰，隨著負載量的增大，衍射峰有較小的增強。說明負載量低予O1％時，氧化鈀是高度分散的；而在負載量高于01％時，出現(xiàn)了燒結(jié)現(xiàn)象。二、催化劑的活性考察實驗以丙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧丙烷為探針反應(yīng)，采用滴流床反應(yīng)器考察了一系列催化劑的活性。實驗對多種催化劑(Ti02Si02、Pd／Ti02Si02、Ag／Ti02一Si02、Au／Ti02一Si02、AuPd

5、／Ti02Si02、Ag—Pd／Ti02一Si02)進行了篩選。從考察結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，Pd／Ti02Si02催化劑對丙烯的催化環(huán)氧化具有相對較好的催化活性。因此，對該催化劑的催化氧化性能進行了比較詳細的考察?？疾炝素撦d量、溶劑、反應(yīng)溫度、空速、水醇比、反應(yīng)時間等因素對催化劑反應(yīng)活性的影響。實驗結(jié)果表睨：對于Pd／Ti02一Si02催化劑，丙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧丙烷的最佳條件為：負載量為01％(wt)，甲醇為溶劑，反應(yīng)溫度為55℃，氣體空速為傅

6、麗鳳：Pd／Ti0。SiO。催化劑的制備及其催化丙烯環(huán)氧化研究AbstractIIIPropyleneoxide(PO)isakindofveryimportantchemicalfeedstockinorganicchemicalengineeringItiswidelyusedintheproductionofpolyurethane，surfactantandresinsTodaypropyleneoxideismainlyman

7、ufacturedviachlorohydrinprocessorIIalconprocessHoweverthepollutionstotheenvironmentsintheformerprocessandhi【ghinvestmentsinthelatterprocessGasphasepropyleneepoxidationfortheproductionofPOattractsmuchinterestforitsenviron

8、mentalfriendlinessandmildoperationconditionsInthiswork，takingtheTi02Si02compositeoxidesasthecarrier，addingsomeactivecomponents，suchasPd，Au，Ag，etcMOx／Ti02一Si02waspreparedbyimpregnationmethodThecatalyticperformanceoftheMOx

9、／Ti02Si02wasstudiedintheepoxidationofpropylene。。、CatalystsPreparationandCharacterizationInthispaper，withsodiumsilicateassiliconsourceandtitaniumsulfateastitaniumsourceItgotthecatalystsafterprecipitation，washing，aging，dry

10、ing，calcinationprocessesMOx／Ti02Si02waspreparedbyimpregnationmethodwithpalladiumchloride，goldchlorideandsilvernitrateasoneormoreactivecomponentsAseriesofPd／Ti02一Si02catalystswithdifferentamountofpalladinmloadingwerealsop

11、reparedatthesametimeThesampleswerecharacterizedusingXRD，F(xiàn)TIR，UVvis，SEM，TEMandothermethodsTheXRDofMOx／Ti02Si02catalystshowedthat：afterloadingtheactivecomponentpalladium，thediffractionpeakofpalladiumoxideappearedwhichshowe

12、dthatthepalladiumoxideactivecenterinthecatalysthadbecomealargepalladiumgrainatthistimeAfterloadingtheactivecomponentssilverandgold，thediffractionpeakofmetaloxidedidn‘tappeared，whichindicatingthehomogeneousdistributionofm

13、etaloxide011thesurfaceofthecarrierTheFTIRofMOx／Ti02Si02catalystshowedthat：therewerenootherpeaksafterloadingtheactivecomponentsTheXRDofPd／Ti02Si02catalystshowedthat：whentheloadofPdwaslessthan《一O1％，thediffractionpeakofpall

14、adiumoxidedidn‘tappeared，whentheloadofPdwashigherthanO1％，thecharacteristicsdiffractionpeaksofpalladiumoxidecouldappearedDiffractionpeakweremoreandmorestrongerastheloadofPdincreasedTheresultsshowedthatwhentheloadwaslessth