[发明专利]一种通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法，其特征在于，由如下三个步骤下构成：

（1）将硅源正硅酸乙酯即TEOS、模板剂三乙醇胺即TEA、四乙基氢氧化铵即TEAOH和水即H₂O在室温下搅拌混合，形成的均相溶液经老化、干燥、热处理和煅烧得到载体TUD-1；

（2）将载体TUD-1进行碾磨后装入管式炉中，在氮气氛围下进行预处理，再与气化的含钛化合物进行气相沉积反应，反应结束后用N₂吹扫脱除未反应完的含钛化合物直至室温，取出后经焙烧制得Ti/TUD-1；

（3）将Ti/TUD-1分散于有机溶剂中，然后加入有机硅溶液，经硅烷化处理后过滤、洗涤、真空干燥，制得催化剂Ti/TUD-1(S)。

2.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，TEOS、TEA、TEAOH和H₂O的物质的量之比为1：(0.1~4)：（0~2）：（1~35），其中，不包括端点0。

3.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，老化温度为20~60℃，时间为12~72h；干燥温度为60~150℃，时间为12~48h；热处理时凝胶的粒径为1~3000μm，热处理温度为60~280℃，时间为0~12h，且不包括端点0，煅烧温度为500~800℃，时间为5~15h。

4.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，载体碾磨后的粒径范围为0.1~1000μm；所述的气相沉积反应，反应温度为500~900℃，反应时间为0.5~3h；气化的含钛化合物经N₂夹带进入；焙烧温度为500~800℃，时间为4~8h。

5.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的有机硅溶液为六甲基二硅氮烷、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种或两种以上，有机硅用量为催化剂重量的0.1~100%；硅烷化处理的反应温度为90~180℃，反应时间为2~10h。

6.根据权利要求1所述的通过化学气相沉积法负载金属钛制备介孔催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、异丙苯、正丁烷、异丁烷、戊烷、正己烷、环己烷、庚烷，优选苯、甲苯、异丙苯和环己烷中的一种或两种以上。

7.权利要求1至6任一项所述的制备方法制备的介孔催化剂应用于烯烃与烷基过氧化氢在有机溶剂中的环氧化反应。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，反应温度为70~120℃，时间为0.5~5h，反应压力为0.1~4Mpa，催化剂在反应液中的质量分数为0.5%~5%，烷基过氧化氢在溶剂中的质量分数为5%~40%，烯烃与烷基过氧化氢的物质的量比为（0.5~20）：1。

9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的烯烃为C₃-C₁₀的链烯烃或环烯烃；所述的烷基过氧化氢为异丙苯过氧化氢、环己基过氧化氢、叔丁基过氧化氢、乙苯过氧化氢；所述的溶剂为异丙苯、环己烷、叔丁醇、1,2-二氯乙烷、乙苯。