[發明專利]一種鈦硅分子篩/硅藻土復合催化劑及制備方法

無效

• 申請號: 200810034431.4
• 申請日: 2008-03-10
• 公開（公告）號: CN101264453A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 盧冠忠;楊云飛;郭楊龍;郭耘;王艷芹;王筠松;張志剛;劉曉暉;龔學慶
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01J29/89
• 分類號: B01J29/89;B01J21/08;C07B33/00
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1.一種鈦硅分子篩/硅藻土復合催化劑的制備方法，其特征在于本發明的催化劑由鈦硅分子 篩和具有特定性能的硅藻土復合而成，并對其進行化學改性處理，其組成為：

鈦硅分子篩的重量百分含量為20～90％；

硅藻土的重量百分含量為10～80％；

金屬氧化物重量百分含量為0.1～10％。

2.根據權利要求1所述的鈦硅分子篩，其特征是為TS-1或TS-2等鈦硅分子篩，它們的化學 式為：xTiO₂.(1-x)SiO₂，其中x以摩爾比計，x＝Ti/(Ti+Si)，x的取值范圍0.003～0.1。

3.根據權利要求1所述的具有特定性能的硅藻土，其特征是指使用用特殊方法處理過的具有 特定化學性能的硅藻土。其處理的方法是，用酸溶液進行處理后用堿溶液進行處理，然后用 去離子水洗滌至中性，烘干后在空氣中進行高溫焙燒。

4.根據權利要求3所述的硅藻土的處理方法，其特征是包括化學處理和高溫熱處理，具體包 括如下步驟：

硅藻土在具有回流的裝置中用無機酸溶液(如硫酸、硝酸、鹽酸，其中優選為硫酸)在 回流的條件下進行酸處理；在室溫下用堿溶液(如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，其中優選為氫氧 化鈉)滴定至pH值為9～14，優選為pH＝9～10，再升溫到50～100℃保溫0.5～2h，優選為85～95 ℃保溫0.5～1h；然后用去離子水洗滌至中性；再用無水乙醇洗滌，過濾；濾餅干燥后，在空 氣和高溫下進行焙燒。

5.根據權利要求4所述的硅藻土的高溫熱處理，其特征是經過化學方法處理后的硅藻土要在 空氣中程序升溫至300～1200℃下焙燒4～24h，優選的焙燒溫度為800～1200℃，焙燒時間為 10～24h。

6.根據權利要求1所述的鈦硅分子篩/硅藻土復合催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步 驟：

將處理后的硅藻土和鈦硅分子篩按比例混合均勻，進行成型加工，催化劑的顆粒直徑和 形狀可以根據工業反應的需要進行設計。在成型過程中，還可以加入0～20％的粘合劑，所有 不會與反應物和產物在反應條件下發生反應的粘合劑都可以選用。優選壓片成型。

7.根據權利要求1所述的鈦硅分子篩/硅藻土復合催化劑的制備方法，其特征在于要對鈦硅 分子篩和具有特定性能的硅藻土復合而成的催化劑用金屬鹽或混合金屬鹽的水溶液對其進行 化學改性處理。所說的金屬鹽可以是硝酸鹽、醋酸鹽、銨鹽等，如硝酸鈰、硝酸鐵、硝酸鈷、 硝酸銅、硝酸鑭、硝酸鎳、醋酸錳、硝酸鋯、偏釩酸銨、鎢酸銨、鉬酸銨等，其中優選硝酸 鑭和硝酸鎳。

8.根據權利要求7所述的對鈦硅分子篩/硅藻土復合催化劑的化學改性方法，其特征在于包 括如下步驟：

將金屬鹽或混合金屬鹽溶解在去離子水中，將鈦硅分子篩/硅藻土催化劑顆粒浸入其中， 浸漬時間2～10h，干燥后以程序升溫的方式進行焙燒，從室溫用1～14h升至300～900℃，然后 在此溫度下保持1～24h(優選用1～6h升至300～800℃焙燒2～10h)，得到金屬氧化物改性的鈦 硅分子篩/硅藻土復合催化劑。金屬氧化物的負載量為0.01～15％(質量百分含量)。

9.根據權利要求1所述的鈦硅分子篩/硅藻土復合催化劑，其特征是可以用于以過氧化氫為 氧化劑的有機化合物的液相選擇性催化氧化反應，如苯或苯酚羥基化、環己酮氨肟化、烯烴 環氧化、醇類氧化、烷烴部分氧化等。本發明的催化劑尤其適用于苯酚一步催化羥基化制苯 二酚的連續式固定床催化反應過程。

10.根據權利要求9所述的鈦硅分子篩/硅藻土復合催化劑催化的有機化合物的選擇性氧化反 應，其特征是使用連續式的固定床反應器體系，反應在液固兩相中進行。