[发明专利]一种使用高杂质硅原料合成高活性TS‑1分子筛的方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂制备领域，具体涉及一种使用高杂质硅原料合成高活性TS-1分子筛的方法。

背景技术

TS-1应用于丙烯环氧化反应是一个具有反应条件温和，原子经济性好，对环境无污染等突出优点的反应。其克服了氯醇法设备腐蚀严重，废液废渣多等劣势，也不存在共氧化法的联产物多的不足，反应后只生成环氧丙烷和水，产品收率高，工艺流程简单，清洁无污染，是国际公认的环境友好生产技术。传统的TS-1分子筛是以硅酸乙酯(TEOS)为硅源，钛酸丁酯(TBOT)为钛源，四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模板剂，然而昂贵的有机材料增加了TS-1分子筛的制备成本，阻碍了TS-1分子筛在绿色化学工艺中的应用。为了降低TS-1分子筛的制备成本并提高分子筛的催化性能，加快其工业化应用的进程，越来越多的研究者开始关注使用廉价的原料合成具有高催化活性的TS-1分子筛。研究者用廉价的模板剂代替TPAOH，用无机的钛源代替TBOT，但因此而使得骨架钛的含量减少导致分子筛的催化活性降低。若使用廉价的无机硅原料作为硅源时硅原料中过多的杂质不利于钛进入分子筛的骨架导致骨架钛的含量降低，进而降低分子筛的催化活性；若使用不含杂原子的高纯硅原料可制备出高催化活性的TS-1分子筛，但是其价格昂贵不利于TS-1分子筛在工业化中的应用。因此，如何降低TS-1分子筛的制备成本并提高其催化性能成为研发解决的重要问题之一。

发明内容

本发明提供一种使用高杂质硅原料合成高活性TS-1分子筛的方法，解决了现有TS-1分子筛合成成本高、工艺复杂、催化活性低等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种使用高杂质硅原料合成高活性TS-1分子筛的方法，包括以下步骤：用醇胺氧化物作为钛络合剂，将其加入到含有不同量杂原子的廉价硅源、钛酸丁酯、四丙基溴化铵混合液中，采用水热法合成高催化性能的TS-1分子筛。

进一步，本发明的一种优选方案为：按照重量份计，所述的硅源28份，钛酸丁酯4.09份、四丙基溴化铵36.7份、醇胺氧化物0.37-0.61份和水540份。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的醇胺氧化物为醇胺和过氧化氢在高温下形成的黄褐色氧化降解混合物。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的醇胺为乙醇胺、二乙醇胺的一种或其混合物。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的杂原子为钠原子、铝原子、锆原子、钼原子、铁原子的一种或其混合物。

进一步，本发明的一种优选方案为：杂原子的含量为0-0.9wt.％。

进一步，本发明的一种优选方案为：所述的硅源为硅溶胶、气相白炭黑的一种或其混合物。

本发明所制备的高催化活性TS-1分子筛应用于丙烯环氧化反应中。

本发明的有益效果是：

(1)可使用含有大量杂质的廉价低纯度硅原料代替高纯硅原料，很大程度的降低了对原材料、工艺流程的要求和生产成本。

(2)在较大的杂质含量范围内可保证分子筛对丙烯环氧化反应的催化性能，甚至分子筛催化性能可随着硅原料中杂质的含量的增加而提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1合成产品的XRD图谱。

图2是本发明实施例1合成产品的UV-vis图谱。

图3是本发明实施例1合成产品的FT-IR图谱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1