[發明專利]一種通過化學氣相沉積法負載金屬鈦制備介孔催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201811342695.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109364980A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 吳劍;雷蔚鑫;袁霞;張旭
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B01J29/04
• 分類號: B01J29/04;C07D303/04;C07D301/12
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

1.一種通過化學氣相沉積法負載金屬鈦制備介孔催化劑的制備方法，其特征在于，由如下三個步驟下構成：

（1）將硅源正硅酸乙酯即TEOS、模板劑三乙醇胺即TEA、四乙基氫氧化銨即TEAOH和水即H₂O在室溫下攪拌混合，形成的均相溶液經老化、干燥、熱處理和煅燒得到載體TUD-1；

（2）將載體TUD-1進行碾磨后裝入管式爐中，在氮氣氛圍下進行預處理，再與氣化的含鈦化合物進行氣相沉積反應，反應結束后用N₂吹掃脫除未反應完的含鈦化合物直至室溫，取出后經焙燒制得Ti/TUD-1；

（3）將Ti/TUD-1分散于有機溶劑中，然后加入有機硅溶液，經硅烷化處理后過濾、洗滌、真空干燥，制得催化劑Ti/TUD-1(S)。

2.根據權利要求1所述的通過化學氣相沉積法負載金屬鈦制備介孔催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，TEOS、TEA、TEAOH和H₂O的物質的量之比為1：(0.1~4)：（0~2）：（1~35），其中，不包括端點0。

3.根據權利要求1所述的通過化學氣相沉積法負載金屬鈦制備介孔催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，老化溫度為20~60℃，時間為12~72h；干燥溫度為60~150℃，時間為12~48h；熱處理時凝膠的粒徑為1~3000μm，熱處理溫度為60~280℃，時間為0~12h，且不包括端點0，煅燒溫度為500~800℃，時間為5~15h。

4.根據權利要求1所述的通過化學氣相沉積法負載金屬鈦制備介孔催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，載體碾磨后的粒徑范圍為0.1~1000μm；所述的氣相沉積反應，反應溫度為500~900℃，反應時間為0.5~3h；氣化的含鈦化合物經N₂夾帶進入；焙燒溫度為500~800℃，時間為4~8h。

5.根據權利要求1所述的通過化學氣相沉積法負載金屬鈦制備介孔催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述的有機硅溶液為六甲基二硅氮烷、六甲基氯硅氮烷、七甲基氯硅氮烷、三甲基氯硅烷、二甲基氯硅烷、四甲基二硅氮烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、甲硅烷基胺和N-三甲基甲硅烷基咪唑中的一種或兩種以上，有機硅用量為催化劑重量的0.1~100%；硅烷化處理的反應溫度為90~180℃，反應時間為2~10h。

6.根據權利要求1所述的通過化學氣相沉積法負載金屬鈦制備介孔催化劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述的有機溶劑為苯、甲苯、二甲苯、異丙苯、正丁烷、異丁烷、戊烷、正己烷、環己烷、庚烷，優選苯、甲苯、異丙苯和環己烷中的一種或兩種以上。

7.權利要求1至6任一項所述的制備方法制備的介孔催化劑應用于烯烴與烷基過氧化氫在有機溶劑中的環氧化反應。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，反應溫度為70~120℃，時間為0.5~5h，反應壓力為0.1~4Mpa，催化劑在反應液中的質量分數為0.5%~5%，烷基過氧化氫在溶劑中的質量分數為5%~40%，烯烴與烷基過氧化氫的物質的量比為（0.5~20）：1。

9.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述的烯烴為C₃-C₁₀的鏈烯烴或環烯烴；所述的烷基過氧化氫為異丙苯過氧化氫、環己基過氧化氫、叔丁基過氧化氫、乙苯過氧化氫；所述的溶劑為異丙苯、環己烷、叔丁醇、1,2-二氯乙烷、乙苯。