基于羧酸改性TS-1 分子篩的制備與環(huán)氧化性能研究

楊震宇，孫 毅，陳遠(yuǎn)路，楊文兵

（1.江蘇瑞恒新材料科技有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000；2.江蘇聯(lián)環(huán)藥業(yè)股份有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

引言

1983 年，Taramasso[1]報(bào)道了一種含鈦雜原子的鈦硅分子篩（TS-1 分子篩）制備方法。該方法在分子篩骨架中引入過(guò)渡金屬鈦，使分子篩具有優(yōu)良的催化活性、選擇性和擇形催化性能[2]。當(dāng)使用有機(jī)過(guò)氧化物（如H2O2）作為氧化劑時(shí)，TS-1 分子篩可以催化烯烴環(huán)氧化等多種有機(jī)氧化反應(yīng)，具有反應(yīng)條件溫和、能耗低、零排放等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種典型的環(huán)境友好型催化劑[3-4]。

在廣泛應(yīng)用的TS-1 分子篩水熱合成中，由于鈦源和硅源的水解速率不一致，水解過(guò)程不易控制，不可避免地產(chǎn)生非骨架鈦[5]。非骨架鈦本身不具有催化氧化活性，但會(huì)引起大量過(guò)氧化氫的非催化分解，導(dǎo)致TS-1 催化性能下降。同時(shí)，非骨架鈦的含量不易控制，導(dǎo)致TS-1 分子篩的活性和穩(wěn)定性較差。

一般情況下，非骨架鈦在酸性條件下可以被有效地降低和去除。吳鵬等[6]將TS-1 分子篩原粉與酸性化合物混合，加熱至200 ℃進(jìn)行改性。有效地去除了TS-1 分子篩中的非骨架鈦物種。因此，其催化性能得到了有效的提高。劉月明等[7]用鹵化物和無(wú)機(jī)酸處理TS-1 分子篩，有效降低了非骨架鈦的含量。郭新聞等[8]使用不同的無(wú)機(jī)酸對(duì)TS-1 進(jìn)行改性。經(jīng)過(guò)改性后，TS-1 中的TiO2被有效地去除。H2O2的利用率顯著提高，但選擇性降低。

無(wú)機(jī)酸改性的原理主要是在酸性條件下溶解、脫除TS-1 分子篩中非骨鈦和銳鈦礦，進(jìn)而達(dá)到提高催化氧化的選擇性和H2O2的利用率[5]?！?br>