本文在钛-氧化硅、含钛有机功能化的钛硅介孔分子筛的合成及其在烯烃环氧化反应中的应用方面进行了研究,主要包括以下几个方面:第一章为文献综述,主要介绍了钛硅介孔分子筛合成及应用的主要现状。第二章介绍了以“酸碱对”混合钛源和无机硅源通过水热法合成钛硅介孔分子筛材料,并应用于1-辛烯环氧化反应体系。混合钛源为四氯化钛和钛酸正丁酯,硅源为正硅酸乙酯,有机结构导向剂为三嵌段共聚物P23。XRD,TEM,FT-IR,Uv-vis和氮吸附表明,经500°C高温去除表面活性剂的钛硅介孔分子筛材料具有高度有序的介孔结构,大比表面积(986– 1349 m2/g)和孔容(0.81– 1.2 cm3/g),均一的孔径(4.5– 6.3 nm),以及Ti-O-Si共价键。通过将材料应用与1-辛烯环氧化反应体系中,催化剂显示了较高的催化活性。第三章主要利用无机钛源和混合硅源通过水热法合成有机功能化钛硅介孔分子筛材料的合成,并应用于1-辛烯环氧化反应体系。XRD,TEM,FT-IR,Uv-vis和氮吸附表明,经500°C高温去除表面活性剂的钛硅介孔分子筛材料具有高度有序的介孔结构,大比表面积(421– 980 m2/g)和孔容(0.51– 1.3 cm3/g),均一的孔径(6.3–8.0 nm),以及Ti-O-Si共价键。将材料应用与1-辛烯环氧化反应体系中,通过催化性能比较发现提高材料的疏水性可以提高材料的催化活性。第四章研究了利用酚醛树脂,钛酸异丙酯和正硅酸乙酯为前驱体,利用溶剂挥发自主装技术合成比表面积大、有序度高,且硅钛摩尔比例可调的介孔聚合物-氧化钛硅分子筛纳米复合材料,并应用于1-辛烯环氧化反应体系。。通过氮气气氛下350℃去除表面活性剂的聚合物-氧化钛硅分子筛纳米复合材料具有高度有序的介孔结构,有机组分与无机组分混合均匀,大比表面积(476– 711m2/g)和孔容(0.49– 0.76 cm3/g),均一的孔径(6.6–8.2 nm),以及Ti-O-Si共价键。通过调节有机聚合物的含量来改变材料的亲疏水性。将材料应用与1-辛烯环氧化反应体系中,通过催化性能比较发现提高材料的疏水性可以提高材料的催化活性。第五章介绍了用后嫁接法,以不同的钛源为前驱物,以未去除表面活性剂的SBA-15为载体制备不同钛含量的钛硅介孔分子筛,并应用于1-辛烯环氧化反应体系。
第一章 前言 13-26
1.1 介孔材料的合成 13-18
1.1.1 基于沉淀的制备技术 13-16
1.1.2 液晶模板技术(TLCT) 16-17
1.1.3 挥发诱导自组装技术(EISA) 17
1.1.4 硬模板技术 17-18
1.2 介孔材料的化学改性 18-23
1.2.1 介孔材料的表面化学改性 18-19
1.2.2 介孔材料的化学改性 19-23
1.3 含钛分子筛的合成 23-24
1.4 论文选题 24-26
第二章 利用“酸碱对”混合钛源合成有序钛硅介孔分子筛及其催化活性 26-39
2.1 引言 26-27
2.2 实验部分 27-29
2.2.1 原料与试剂实验部分 27-28
2.2.2 以TiCl_4和TBOT为混合钛源,制备有序介孔钛硅分子筛(Ti(M)-SBA) 28
2.2.3 催化性能测试 28
2.2.4 表征方法 28-29
2.3 结果与讨论 29-37
2.3.1 高度有序的介孔钛硅分子筛 29-35
2.3.2 钛物种存在形式 35-37
2.3.3 钛硅介孔材料的催化测试 37
2.4 本章小结 37-39
第三章 有机功能化钛硅介孔分子筛的制备及其催化活性 39-50
3.1 引言 39-40
3.2 实验部分 40-41
3.2.1 原料与试剂 40
3.2.2 以TiCl_3为钛源, TEOS 为硅源合成有序钛硅介孔分子筛(Ti (S)-SBA) 40
3.2.3 以TiCl_3 为钛源, BTESE 为有机硅源,TEOS 为无机硅源制备有机功能化有序钛硅介孔分子筛(Ti(S)-PMO) 40-41
3.2.4 催化性能测试 41
3.2.5 表征方法 41
3.3 结果与讨论 41-48
3.3.1 高度有序的有机功能化钛硅介孔分子筛 41-45
3.3.2 有机-无机杂化骨架 45-46
3.3.3 钛物种存在形式 46-48
3.3.4 钛硅介孔材料的催化测试 48
3.4 本章小结 48-50
第四章 有序介孔双功能复合体 TI-SiO_2-POLYMER 的制备及其催化活性研究 50-67
4.1 引言 50-51
4.2 实验部分 51-53
4.2.1 原料与试剂 51
4.2.2 阶酚醛树脂的制备 51
4.2.3 有序介孔Ti-Si-Polymer 纳米复合体的制备 51-52
4.2.4 催化性能测试 52-53
4.2.5 表征方法见第二章2.2.4 53
4.3 结果与讨论 53-66
4.3.1 有序介孔双功能复合体 Ti-SiO_2-Polymer 的不同聚合物含量研究 53-60
4.3.2 有序介孔双功能复合体 Ti-SiO_2-Polymer 的骨架组分研究 60-62
4.3.3 不同Si/Ti 摩尔比合成有序介孔双功能复合体 Ti-SiO_2-Polymer 62-63
4.3.4 合成有序介孔双功能复合体 Ti-SiO_2-Polymer 的机理研究 63-65
4.3.5 有序介孔双功能复合体Ti-SiO_2-Polymer 的催化氧化性能研究 65-66
4.4 本章小结 66-67
第五章 以 SBA-15(P)为载体利用嫁接法制备钛硅介孔分子筛 及其催化活性研究 67-75
5.1 引言 67
5.2 实验部分 67-68
5.2.1 原料与试剂 67
5.2.2 载体SBA-15(P)的制备 67-68
5.2.3 以SBA-15(P)为载体,利用嫁接法制备钛硅介孔分子筛 68
5.2.4 催化性能测试 68
5.2.5 表征方法见第二章2.2.4 68
5.3 结果与讨论 68-74
5.3.1 利用不同钛源前驱体制备钛硅介孔分子筛 68-73
5.3.2 钛硅介孔材料的催化测试 73-74
5.5 本章小结 74-75
总结 75-76
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