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《新型ti―co―β沸石的合成、表征及催化性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、新型Ti―Co―β沸石的合成、表征及催化性能的研究摘要分別以白炭黑為硅源，四乙基氫氧化銨為模板劑，硫酸鈦為鈦源，氯化鈷為鈷源，氟化銨為礦化劑，采用水熱合成法在SiO2-CoO-TiO2-（TEA）2O-H2O-NH4F體系中合成了Ti-Co-β沸石，運用XRD、IR和SEM等技術(shù)對樣品進行了表征，并探討了影響Ti-Co-β沸石合成的因素.結(jié)果表明，按化學(xué)組成（物質(zhì)的量的比）SiO2∶CoO∶TiO2∶（TEA）2O∶H2O∶NH4F=60∶（0.5～3.0）∶（0.5～3.0）∶（16～18）∶（500～650）∶（30～40）配制初始反應(yīng)混合
2、物，可制備出結(jié)晶良好的Ti-Co-β沸石，合成的樣品具有BEA拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，Ti和Co兩種原子進入了沸石骨架.在以H2O2為氧化劑的氧化苯乙烯的反應(yīng)中，考察了Ti-Co-β沸石的催化氧化性能，苯乙烯的轉(zhuǎn)化率和苯甲醛的選擇性分別可達(dá)71.3%和93.4%.關(guān)鍵詞Ti-Co-β沸石；水熱合成；苯乙烯；氧化中圖分類號O643文獻標(biāo)識碼A文章編號1000-2537（2014）02-0040-078β沸石由于其具有獨特的12元環(huán)三維孔道結(jié)構(gòu)[1-3]、熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性高以及抗酸性強等諸多優(yōu)點，在石油化工中得到了廣泛的應(yīng)用[4-13].諸多研究表明，在β沸
3、石骨架中引入具有變價特征的過渡金屬離子，可以使其表現(xiàn)出更加優(yōu)良的物理、化學(xué)性能和獨特的催化特性，但沸石分子篩做催化劑時，其催化活性取決于沸石分子篩骨架中的活性成分的含量，如JingHe[14]在使用鈦硅分子篩時發(fā)現(xiàn)，分子篩骨架鈦的含量越高，催化活性越高，Millini等[15]的研究結(jié)果表明，骨架鈦的最高含量約為2.5%，多余的鈦則以非骨架銳鈦礦形式存在于分子篩的孔道中，而銳鈦礦的存在會對一些催化反應(yīng)不利.因此，要增加雜原子沸石的活性位，增強催化活性，提高催化效率，必須有針對性地引入多種活性成分，在單一成分引入量受限制的情況下，多種成分的組合，
4、可以使催化劑的活性組分總量增加.同時，利用不同金屬離子的半徑和所帶電荷不同，當(dāng)它們進入沸石骨架后，可使沸石呈現(xiàn)不同的酸性，例如鈦硅沸石呈中性，而硅鋁沸石呈酸性，只要合理組合兩種活性組分的比例，便可控制沸石一定的酸性，從而滿足一定催化反應(yīng)的需要.基于上述原因，在本文中作者將Ti和Co兩種雜原子同時引入β沸石骨架中，合成了新型雙雜原子Ti-Co-β沸石，對樣品的組成進行了表征，以H2O2氧化苯乙烯為探針反應(yīng)，初步考察了Ti-Co-β沸石的催化性能.1實驗部分1.1試劑8白炭黑（二氧化硅，工業(yè)級，含量99.9%，沈陽化工股份有限公司），四乙基氫氧化銨
5、（工業(yè)級，含TEAOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)21%，杭州沿山化工有限公司），硫酸鈦（A.R.，含量不少于98.0%，北京房山陶瓷繪料廠），氯化鈷（CoC12?6H2O，A.R.，北京紅星化工廠），氟化銨（C.P.，上海中西化工廠），苯乙烯（C.R.，含量99.9%，國藥集團化學(xué)試劑有限公司），過氧化氫（A.R.，30%，湖南師大化學(xué)實業(yè)發(fā)展公司），丙酮（A.R.，湖南師大化學(xué)實業(yè)發(fā)展公司）.1.2儀器及測試條件Y-2000型X射線衍射儀（丹東奧龍射線儀器有限公司），衍射儀工作條件：管電壓30kV，管電流20mA，采用CuKα輻射，λ=0.15418nm，鎳濾
6、波，正比計數(shù)管探測器，雙軸聯(lián)動，連續(xù)掃描，掃描范圍2θ：4°～40°，掃描速度0.25°min-1；NICOLET-Avatar370型紅外光譜儀（美國），KBr壓片；JEOL-JSM-6700F場發(fā)射掃描電鏡（日本），工作電壓：5kV；安捷倫6890N型氣相色譜儀（美國），分析條件：毛細(xì)管色譜柱AT.XE-60（0～32mm×0.5μm×30m），柱溫120℃，汽化室溫度250℃，F(xiàn)ID檢測器250℃，進樣量0.25μL，分流比1∶50，載氣為N2，載氣流速40mL?min-1.1.3Ti-Co-β沸石的合成8采用水熱法合成雙雜原子Ti-Co
7、-β沸石，其反應(yīng)物的物質(zhì)的量配比為：n（SiO2）∶n（TiO2）∶n（CoO）∶n[（TEA）2O]∶n（H2O）∶n（NH4F）=60∶（0.5～3.0）∶（0.5～3.0）∶（16～18）∶（500～650）∶（30～40），將計量的TiSO4和CoC12?6H2O加入去離子水中，使其溶解，加入TEAOH，攪拌2h，再在強力攪拌下緩慢加入白炭黑，繼續(xù)攪拌2h，加入氟化銨，再強力攪拌2～3h，把得到的均勻溶膠轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯襯里的不銹鋼高壓釜中，在140℃下晶化12d，取出反應(yīng)釜，冷卻至室溫，用高速離心機分離結(jié)晶產(chǎn)物，充分洗滌，直至洗出液接近
8、中性，再將產(chǎn)物用1mol?L-1NH4Cl溶液浸泡2h，攪拌，凈置澄清后傾去上層清液，重復(fù)處理一次，過濾并洗滌，將產(chǎn)物于100℃干燥4h，得到雙雜原子
