删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

失活TS-1高效催化环己烯水合生成环己醇的研究

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



环己醇是一种重要的化工中间原料,目前工业上主要是以ZSM-5分子筛作为催化剂,通过环己烯水合反应一步法制备.钛硅分子筛TS-1是工业环己酮液相氨肟化过程中的高效催化剂,其失活后显示出典型Brønsted酸性质,基于此,本工作发展了失活TS-1作为催化剂催化环己烯水合反应的方法,详细考察了反应时间、反应温度、催化剂含量及环己烯和水的质量比等参数对反应的影响.研究表明,失活TS-1是高效催化剂,在优化的反应条件下可得到11.0%的环己醇收率和99.8%的环己醇选择性,显示出高活性、高选择性和高稳定性的特点.通过酸洗改性与K+交换实验以及结合UV-Vis(固体紫外漫反射可见光谱)、FT-IR(傅里叶变换红外光谱)、29Si MAS NMR(固体魔角硅核磁)和NH3-TPD(氨气程序升温-脱附)等表征技术,进一步研究发现,失活TS-1中含有两种Brønsted酸中心,而催化环己烯水合反应的高效活性中心为与钛羟基相邻的硅羟基(Si-OH(Ti)).该Brønsted酸中心的结构完全不同于ZSM-5分子筛中的骨架桥式Brønsted酸中心(Si-(OH)-Al),且表现出相对较弱的酸强度特征,因而促进了环己烯水合反应中生成环己醇的主反应路径,抑制了环己烯异构化的副反应路径,表现出高环己醇选择性的特性.失活TS-1废催化剂特殊Brønsted酸中心的发现与应用为废催化剂固废资源的资源化利用提供了新思路.
关键词: 失活TS-1, 环己醇, 环己烯, 水合反应, Brønsted酸中心
Cyclohexanol is an important chemical intermediate material. At present, ZSM-5 is mainly used as a catalyst in the industry to produce cyclohexanol by one-step hydration of cyclohexene. Its core is the development of high-performance catalysts. TS-1 is a high efficient catalyst for industrial liquid-phase ammoniation of cyclohexanone, which shows a typical Brønsted acidity after deactivation. Based on this, we applied the deactivated TS-1 as catalyst for cyclohexene hydration reaction, and investigated systematically the effects of reaction time, reaction temperature, catalyst dosage and mass ratio of water to oil on the hydration reaction of cyclohexene. The results showed that the deactivated TS-1 could offer a high catalytic performance with 11.0% yield and 99.8% selectivity towards cyclohexanol under the optimized reaction conditions, which indicated that the deactivated TS-1 is a high-performance catalyst and possesses the characteristics of high activity, high selectivity and high stability. Combined with nitric acid treating modification, potassium ion exchange experiment and the characterization techniques such as UV-Vis (UV-visible spectroscopy), FT-IR (Fourier transform infrared spectrometer), 29Si MAS NMR (29Si magic angle solid nuclear magnetic resonance), and NH3-TPD (temperature-programmed desorption of ammonia), it was found that the deactivated TS-1 possesses two kinds of Brønsted acid sites, whereas its real active center for the hydration reaction of cyclohexene is silanol group adjacent to titanium hydroxyl group (Si-OH(Ti)). The structure of this Brønsted acid site is completely different from the skeleton bridge Brønsted acid site (Si-(OH)-Al) of ZSM-5 zeolite, meanwhile shows relatively weak acid strength. The unique acid property of Si-OH(Ti) could promote the main reaction path of cyclohexanol formation and inhibit the side reaction path of cyclohexene isomerization in cyclohexene hydration reaction, which determined its characteristic of high cyclohexanol selectivity. The discovery and application of the special Brønsted acid site of the deactivated TS-1 waste catalyst can provide a new idea for resource utilization of solid waste resources of spent catalyst.
Key words: deactivated TS-1, cyclohexanol, cyclohexene, hydration reaction, Brønsted acid site


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/资源 光谱 工业 实验 程序

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 碳基介熵材料:理论与实验
    摘要/Abstract富碳型材料,包括纯碳材料的各种同素异形体、碳基骨架的稠环芳香分子、聚合物、框架材料等,已成为当今材料领域最重要的研究领域之一.在这些研究当中,很大一部分工作都是研究材料本身的结构与性质,而忽略了这些材料之间的内在联系.课本中的很多概念,如同分异构体、同素异形体和拓扑缺陷,已经无 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 基于实验室模拟研究二次有机气溶胶生成及老化机制
    摘要/Abstract由于二次有机气溶胶(SOA)对气候变化、区域污染和人体健康具有明显的影响,因此受到了广泛的关注.基于实验室的方法可以在稳定可控的条件下探讨SOA的生成机制,其中环境烟雾箱和气溶胶生成潜势反应器是最常用的两种模拟工具.本文综述了基于这两种模拟工具对SOA产率的影响因素、SOA生成 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 温控近红外光谱用于葡萄糖的高灵敏检测
    摘要/Abstract温控近红外光谱在混合体系定量分析以及分子间相互作用分析中已得到应用.本工作利用互因子分析方法(MFA)探索了温控近红外光谱技术测定血清样品中低浓度葡萄糖含量的可行性.测量了不同温度下葡萄糖含量分别为1.0~15.0mmol/L和0.0~1.0mmol/L的两组血清溶液的近红外光 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 表面增强拉曼光谱检测二噁英类化合物研究进展
    摘要/Abstract以二噁英及二噁英类多氯联苯为代表的持久性有机污染物(POPs),具有致畸、致癌、致突变的性质,被国际癌症研究中心列为人类一级致癌物.POPs通过环境进入食物链对食品安全造成威胁和影响.以表面增强拉曼光谱(SERS)为代表的新型快速检测技术具有高灵敏分析的特点.本综述总结了近年来 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 环状芴基张力半导体拉曼光谱理论与实验研究
    摘要/Abstract环状芴基张力半导体由于其特殊的分子结构,发射状排布的p轨道和纳米级空腔等诸多特点,引起了科学家广泛的关注.相对于直链型芴基半导体,环状芴基张力半导体展现出独特的光电性质.然而,迄今为止其振动性质没有被报道.对四元环芴的晶体与直链四聚芴粉末样品进行拉曼光谱表征和归一化处理,并结合 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 微流控芯片结合表面增强拉曼光谱实时监测α-苯乙醇的微量合成反应
    摘要/Abstract表面增强拉曼光谱(SERS)因极高的检测灵敏度且能够提供丰富的分子结构信息,可实现原位、实时监测等优点而成为广受关注的痕量分析工具.本文发展了基于微流控和SERS的联用技术,实现了微有机合成反应的现场监测.以磁性核壳纳米粒子Fe3O4@Ag为SERS基底,通过外加磁场调控富集实 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 纳米孔技术对PD-1抗原抗体结合检测的实验研究
    摘要/Abstract肿瘤的免疫疗法是利用人体自身的免疫系统去治疗肿瘤的一种方法,程序性死亡受体1(PD-1)是肿瘤免疫疗法中的一种免疫检查点,利用PD-1或PD-L1的单克隆抗体,可以阻断PD-1/PD-L1信号通路,恢复T细胞的免疫杀伤功能,实现肿瘤的免疫治疗.为了研究PD-1抗体药物与人体PD ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • Au/Ag复合纳米笼在表面增强拉曼光谱中的应用
    摘要/Abstract表面增强拉曼光谱(SERS)技术是一种基于贵金属纳米结构基底对被检测物进行高灵敏度检测的一种方法.具有特殊纳米结构的贵金属表面受到激光的照射时,金属表面的自由电子会受到极大的振荡,当入射光频率与振荡频率相近时,则会发生表面等离子体共振现象(SPR),使金属表面的局域电场强度极大 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 表面增强拉曼光谱与高效液相色谱联用技术在Suzuki偶联反应实时
    摘要/Abstract表面增强拉曼光谱(SERS)因极高的检测灵敏度及丰富的光谱指纹信息而在物质的结构鉴定方面得到广泛应用,但对于复杂混合物的SERS光谱解析仍存在较大挑战,因此并不能有效用于直接实时监测化学反应过程.本工作以有序Au纳米粒子二维阵列膜为基底,将SERS技术与高效液相色谱(HPLC) ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 实验与理论研究G-四链体中鸟嘌呤自由基阳离子脱质子反应
    摘要/AbstractG-四链体传输空穴的特殊性质使其有望应用于发展分子电子器件.由于鸟嘌呤自由基阳离子(G+)脱质子反应会中断空穴传递,影响传递效率,我们对G-四链体AG3(T2AG3)3中G+脱质子过程展开了理论与实验的研究.根据瞬态紫外可见吸收光谱,确定了脱质子 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14