[发明专利]一种含贵金属钛硅材料的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钛硅材料的合成方法，具体的说是关于一种含贵金属钛硅 材料的合成方法。

背景技术

钛硅分子筛是上世纪八十年代初开始开发的新型杂原子分子筛。目前已合 成出的有MFI型结构的TS-1，MEL型结构的TS-2，MWW型结构的MCM-22以及具 有较大孔结构的TS-48等。其中意大利Enichem公司开发合成的钛硅分子筛 TS-1，是将过渡金属元素钛引入具有ZSM-5结构的分子筛骨架中所形成的一种 具有优良催化选择性氧化性能的新型钛硅分子筛。TS-1不但具有钛的催化氧化 作用，而且还具有ZSM-5分子筛的择形作用和优良的稳定性。采用TS-1分子筛 作为催化剂，可以催化多种类型的有机氧化反应，如烯烃的环氧化、烷烃的部 分氧化、醇类的氧化、酚类的羟基化、环酮的氨氧化等。由于TS-1分子筛在有 机物的氧化反应中，可采用无污染的低浓度过氧化氢作为氧化剂，避免了氧化 过程工艺复杂和污染环境的问题，具有传统氧化体系无可比拟的节能、经济和 环境友好等优点，并具有良好的反应选择性。

过氧化氢(H₂O₂)是公认的绿色氧化剂，其氧化副产物只有水。由于H₂O₂极不稳定，遇热、光，粗糙表面、重金属及其它杂质会分解，且具有腐蚀性， 在包装、储存、运输中要采取特别的安全措施，因此，将H₂O₂就地应用，或将 H₂O₂生产工艺与使用H₂O₂下游工艺相结合，才可更有效的利用这一化工产品。

利用H₂和O₂可以直接合成H₂O₂，且原子利用率达100％，进而人们想利用H₂和O₂来原位合成H₂O₂再氧化有机原料以解决直接利用H₂O₂的成本和安全问题。 由于Pt、Pd、Au等是H₂和O₂合成H₂O₂的有效组分，有许多文献专利报道将其 负载在钛硅材料上原位生成H₂O₂用于有机物选择性氧化反应的研究。如，Meiers R.等(J.Catal.，1998，176：376-386)以Pt-Pd/TS-1为催化剂对丙烯气相环 氧化进行了研究；US6867312B1以及US6884898B1等也都进行了这方面的研 究。将贵金属负载在钛硅材料上原位生成H₂O₂用于有机物选择性氧化的方法虽 然条件温和、选择性好(可达到95％以上)，但负载贵金属的钛硅材料催化剂 活性较低，稳定性差，原位反应中H₂有效利用率低。

CN1387948A公开了一种氢氧气氛中丙烯环氧化制环氧丙烷催化剂，是用浸 渍法将钯和铂的化合物负载到钛硅分子筛上来制备双功能钯—铂—钛硅分子筛 催化剂；然后将纳米级过渡金属化合物与上述制备的钯—铂—钛硅分子筛催化 剂混合，得到钯—铂—过渡金属—钛硅分子筛催化剂体系。

发明内容

本发明针对Pt、Pd、Au等贵金属负载的钛硅材料用于原位生成H₂O₂在有机 物选择性氧化反应工艺中存在的不足，提供一种合成方法，使得到的含贵金属 钛硅材料，具有更好活性及稳定性和产物选择性。

本发明提供的合成方法，其特征在于将钛源、硅源和保护剂加入到含有贵 金属源的碱源水溶液中混合均匀，得到摩尔组成为硅源：钛源：碱源：贵金属 源：保护剂：水＝100：(0.005-50)：(0.005-20)：(0.005-10)：(0.005-5)： (200-10000)的混合物，再将混合物于120～200℃水热晶化至少6小时，回 收产物并焙烧，其中硅源以SiO₂计，钛源以TiO₂计，贵金属源以贵金属单质计。

本发明提供的方法中，所说混合物的摩尔组成优选为硅源：钛源：碱源： 贵金属源：保护剂：水＝100：(0.01-10)：(0.01-10)：(0.01-5)：(0.01-1)： (200-5000)。