[发明专利]一种不同形貌的Au/TiO2纳米晶催化剂及其应用

摘要

本发明涉及不同形貌的Au/TiO2纳米晶催化剂及其在丙烯环氧化制备环氧丙烷中的催化应用以及其制备方法。制备方法采用首先控制合成出主要暴露(001)面和主要暴露(100)面的两种不同形貌的TiO2纳米晶，然后将TiO2纳米晶至于三口烧瓶中，再加入一定量的去离子水，并加入Au‑TiO2质量比为1％的金前驱体溶液，将溶液pH调至7‑10，并在60℃下搅拌1h。再将得到的产物用去离子水过滤洗涤，直到滤液用AgNO3溶液检测不到沉淀为止，最后在真空中60℃干燥12h，400℃空气气氛下焙烧2h即成。该系列催化剂在丙烯环氧化制环氧丙烷催化反应中表现出优秀的活性和选择性。本发明方法简单，无有害副产物产生，提高丙烯的转化率。

主权项

一种不同形貌的Au/TiO2纳米晶催化剂在丙烯环氧化制备环氧丙烷反应中的催化应用，其特征在于所述的Au/TiO2纳米催化剂是用不同形貌TiO2纳米晶作为载体，通过沉淀沉积法将Au负载在TiO2纳米晶上，其控制负载量在0.95％‑1.05％；所述的不同型貌的TiO2纳米晶是主要暴露(001)面的TiO2(001)或主要暴露(100)面的TiO2(100)；所述的Au/TiO2纳米晶催化剂由下述方法制得：将TiO2纳米晶置于三口烧瓶中，再加入50ml的去离子水，并加入Au和TiO2质量比为1％的金前驱体溶液，将溶液pH调至7‑10，在60℃下搅拌1h；再将得到的产物过滤洗涤，直到滤液用AgNO3溶液检测不到沉淀为止；最后在真空中60℃干燥12h，400℃空气气氛下焙烧2h；所述的催化应用，其催化应用过程包括先将250‑300mg的Au/TiO2纳米晶催化剂置于密封容器中，该密封容器设有反应气体输入管道和生成气体输出管道，然后以2000ml/h的流速通入反应气体，同时以2℃/min的升温速率将温度升至50℃，收集气体为丙烯、环氧丙烷、丙酮、丙烯醛、丙烷的混合气，所述反应气体是丙烯、氧气、氢气、惰性气体的混合气体，其中丙烯占混合气的体积比为10％，氧气占混合气的体积比为10％，氢气占混合气的体积比为10％，其余的为惰性气体氩气、氮气或氦气。