發(fā)布時(shí)間：2018-04-10 23:31

  本文選題：丙烯氣相環(huán)氧化 + Au/TS-1　； 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：環(huán)氧丙烷(PO)是一種重要的基礎(chǔ)有機(jī)化工原料,目前主要的生產(chǎn)工藝是氯醇法和共氧化法,前者消耗大量氯氣且環(huán)境不友好,后者投資成本大且原子不經(jīng)濟(jì)。采用氧氣(O_2)直接氧化法生產(chǎn)PO,副產(chǎn)物僅為水(H_2O),綠色環(huán)保。本文研究了鈦硅分子篩負(fù)載納米金催化劑(記為Au/TS-1)的制備及其應(yīng)用于丙烯氣相環(huán)氧化反應(yīng)中的催化性能。首先,從Au/TS-1的改性入手,對(duì)碳酸銫(Cs_2CO_3)作沉積沉淀劑制得的Au/TS-1Cs催化性能進(jìn)行了探討,發(fā)現(xiàn)該催化劑在164 ℃下反應(yīng)的丙烯氣相環(huán)氧化綜合性能比200 ℃下的更好。其中,164℃下的平均PO生成速率為～300gPO·h~(-1)·kgcat-1,PO選擇性為～98%和H_2利用率為～26%。結(jié)果表明,該催化劑在不同溫度下的性能差異主要是因?yàn)锳u粒徑的變化,164 ℃下反應(yīng)6 h后的Au平均粒徑為～3.6 nm,200 ℃下反應(yīng)6 h后的Au平均粒徑則增至～5.1nm。催化劑表面的積碳和酸量并沒(méi)有明顯影響。164 ℃可能是更適合Au/TS-1 Cs的丙烯氣相環(huán)氧化反應(yīng)溫度。然后,為了說(shuō)明反應(yīng)中主要Au活性位點(diǎn)的問(wèn)題,制備了三種不同的催化劑(Au/TS-1,Au/un TS-1和 Au/S-1/TS-1)。由 Au/TS-1 Cs 和 Au/TS-1 Na 的 Au 負(fù)載量和平均PO生成速率可知,TS-1孔道內(nèi)的Au納米簇(1.0 nm)是主要Au活性位點(diǎn)。而Au/un TS-1在反應(yīng)初期即有較低的催化活性,得出TS-1外表面小粒徑的Au納米簇(1.0 nm)也是主要Au活性位點(diǎn)。對(duì)Au/S-1/TS-1而言,通過(guò)改變Au/S-1/TS-1的S-1包裹厚度,得出TS-1外表面的小粒徑Au簇(1.0 nm)和孔道內(nèi)的Au納米簇(1.0 nm)都是丙烯氣相環(huán)氧化反應(yīng)中的主要Au活性位點(diǎn)。且計(jì)算得到Au/TS-1 Cs外表面小粒徑Au納米簇(1.0 nm)的 PO 生成速率為～30 gPO·h~(-1)·kgTS-1-1。最后,嘗試了沉積沉淀法制備的Au/TS-1 Cs,并測(cè)試其在O_2-H_2O體系下的丙烯氣相環(huán)氧化反應(yīng)性能。測(cè)得催化劑的平均PO生成速率為～1.5 gPO·h~(-1)·kgcat-1,低于文獻(xiàn)報(bào)道固相研磨法所制催化劑的～2.3 gPO·h~(-1)·kgcat-1。不過(guò)目前制備的Au-Ti催化劑,在O_2-H_2O體系下的丙烯氣相環(huán)氧化性能都較差。
[Abstract]:Propylene oxide (PO) is an important basic organic chemical raw material. At present, the main production process is chlor-alcohol process and co-oxidation process. The former consumes a large amount of chlorine gas and the environment is unfriendly, and the latter has a high investment cost and is not economical in atom.Direct oxidation method was used to produce PO.The by-product was only H _ 2O _ 2, which was green.In this paper, the preparation and catalytic performance of titanium-silicon zeolite supported nanocrystalline gold catalyst (au / TS-1) for the gaseous epoxidation of propylene were studied.Firstly, based on the modification of Au/TS-1, the catalytic properties of Au/TS-1Cs prepared by Cs2COS3) were investigated. It was found that the catalytic performance of the catalyst was better than that of Cs2CO3 at 164C in gaseous phase epoxidation of propylene.The average PO production rate at 164 鈩，

本文編號(hào)：1733444