基于尿素沉积法的负载型纳米Au催化剂的制备及其催化丙烯气相环氧化反应的研究

发布时间：2020-12-05 00:09

　　环氧丙烷（PO）是一种重要的有机化工原料,被广泛应用于生产各种有机化学物质。目前,已实现工业化的PO生产工艺主要有:氯醇法、共氧化法和H2O2直接氧化法。然而,这些工艺存在环境污染严重、投资大、联产多、H2O2运输困难等缺陷,因此研究者都希望能找到一种绿色无污染、经济且副产物少的PO生产新工艺。在H2、O2共存下,丙烯直接气相环氧化生成环氧丙烷被认为有前景取代上述工艺,而用于该反应的催化剂成为了目前研究的热点和难点。大量研究表明,以Ti-Si体系为载体的负载型纳米Au催化剂对于该反应具有良好的催化效果,但目前仍未有一种催化剂可以同时达到10%丙烯转化率、90%PO选择性、50%H2效率和高稳定性这一工业化目标,值得进一步研究探索。本研究在课题组前期研究的基础上,在丙烯转化率（>10%）满足工业化要求的条件下,以进一步提升PO的选择性和时空产率为目标。从载体的对比选择和Au催化剂制备方法优化的角度进一步提升了丙烯环氧化催化性能:采用改进的水热法制备出介孔钛硅分子筛TS-1,溶胶-凝胶法制备钛硅复合氧化物Ti-O-Si作为载体,通过尿素沉积-沉淀法制备出负载型纳米金催化剂,探究了 A... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１氯醇法生产ＰＯ的工艺流程示意图［８］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｈｌｏｒｏｈｙｄｒｉｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ??

ｇｏｌｄ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ??利用ＴＥＭ表征，分析Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ和ＴＳ－ｌ载体上负载的Ａｕ纳米颗粒的粒径。通过??Ｓｉｇｍａ?ｓｃａｎ软件统计Ａｕ颗粒粒径，其结果如图３－２所示。由图可见，ＴＳ－１担载的??Ａｕ颗粒粒径约为２．８±０．６?ｎｍ，明显小于Ｔｉ－０－Ｓｉ载体上的Ａｕ纳米颗粒（３．６±０．４??ｎｍ）。在丙烯环氧化的反应体系中，Ａｕ纳米颗粒粒径越小，其表面裸露的原子比??例越大，越有利于ＰＯ的选择性氧化，因此Ａｕ纳米颗粒粒径的差异必然是影响催??化性能的重要因素。??義ｉ＿??图３－２?Ａｕ／Ｔｉ－〇－Ｓｉ和Ａｕ／ＴＳ－ｌ催化剂的ＴＥＭ图（内插Ａｕ颗粒的粒径分布统计图）??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ａｕ／Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ?ａｎｄ?Ａｕ／ＴＳ－１?ｃａｔａｌｙｓｔｓ?（Ｉｎｓｅｒｔｅｄ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ??ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ａｕ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）??通过低温Ｎ２物理吸附实验，测得Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ、Ａｕ／Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ和ＴＳ－１、Ａｕ／ＴＳ－１催??３０??

２０／°?２０／°??图３－ｌＴｉ－０－Ｓｉ?（Ａ）和ＴＳ－ｌ?（Ｂ）及其分别负载金后的催化剂的ＸＲＤ谱图??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ（Ａ）?ａｎｄ?ＴＳ－１?（Ｂ），?ａｎｄ?ｔｈｅｉｒ?ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ??ｇｏｌｄ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ?ｃａｔａｌｙｓｔｓ??利用ＴＥＭ表征，分析Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ和ＴＳ－ｌ载体上负载的Ａｕ纳米颗粒的粒径。通过??Ｓｉｇｍａ?ｓｃａｎ软件统计Ａｕ颗粒粒径，其结果如图３－２所示。由图可见，ＴＳ－１担载的??Ａｕ颗粒粒径约为２．８±０．６?ｎｍ，明显小于Ｔｉ－０－Ｓｉ载体上的Ａｕ纳米颗粒（３．６±０．４??ｎｍ）。在丙烯环氧化的反应体系中，Ａｕ纳米颗粒粒径越小，其表面裸露的原子比??例越大，越有利于ＰＯ的选择性氧化，因此Ａｕ纳米颗粒粒径的差异必然是影响催??化性能的重要因素。??義ｉ＿??图３－２?Ａｕ／Ｔｉ－〇－Ｓｉ和Ａｕ／ＴＳ－ｌ催化剂的ＴＥＭ图（内插Ａｕ颗粒的粒径分布统计图）??Ｆｉｇｕｒｅ?３－２?ＴＥＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?Ａｕ／Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ?ａｎｄ?Ａｕ／ＴＳ－１?ｃａｔａｌｙｓｔｓ?（Ｉｎｓｅｒｔｅｄ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ??ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?Ａｕ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）??通过低温Ｎ２物理吸附实验，测得Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ、Ａｕ／Ｔｉ－Ｏ－Ｓｉ和ＴＳ－１、Ａｕ／ＴＳ－１催??３０??


本文编号：2898494