[发明专利]一种蜂窝六边形钛硅分子筛及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种蜂窝六边形钛硅分子筛及其制备方法和用途。一种钛硅分子筛TS‑1，具有呈类六棱柱形或六棱柱形的形貌，类六棱柱或六棱柱的高与六边形底面最长对角线的比值为0.8‑1.2。该分子筛TS‑1的制备方法，过程无需回流操作，通过采用异丙醇与钛源混合，控制适当的加料顺序以及加温速率，即可制备得到类六棱柱形或六棱柱形的钛硅分子筛TS‑1。该分子筛的截面呈六边形，其丙烯环氧化反应的催化活性以及稳定性高。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，尤其涉及一种钛硅分子筛TS-1及其制备方法，更具体的，涉及一种具有截面为六边形的钛硅分子筛、其制备方法以及用途。

背景技术

环氧丙烷(PO)作为丙烯衍生物中产量仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大有机化工产品，广泛的应用于制备聚氨酯和聚酯树脂等衍生物。目前，工业中生产PO的主要方法为氯醇法和共氧化法。但是氯醇法由于对设备腐蚀大，生产过程中产生大量废水和含氯副产物，不符合当今绿色环保的要求。而共氧化法的经济性受到大量副产物的制约。近年来，新兴的H₂O₂液相氧化法由于生产原料绿色且供应广泛，生产条件温和，副产物可以重复利用。受到国内外科学界、工业界的广泛关注。Enichem公司在1983年首先公布了具有MFI结构的钛硅分子筛TS-1，然后人们先后开发出具有不同骨架结构的钛硅分子筛。比如MEL结构的TS-2、BEA结构的Ti-beta、MTW结构的Ti-ZSM-12以及MWW结构的Ti-MCM-22。

通常，传统方法合成的钛硅分子筛的形貌为椭球形，制备出新型形貌的钛硅分子筛需要适当添加表面活性剂。本身的形貌和粒径对其活性和寿命也有重要的影响，形貌的变化会改变催化剂的催化活性，粒径太大会导致反应物扩散阻力增大，增加产物的脱附难度，造成分子筛孔道阻塞，进而造成分子筛的失活，因此研究分子筛的形貌和粒径因素影响并目标性的控制其形貌和粒径大小具有重要的意义。换而言之，通过改进分子筛本身的形貌和粒径，改善分子筛的活性以及寿命，也是提出本发明的目的之一。

发明内容

本申请的一个目的，提供一种钛硅分子筛TS-1，该分子筛的截面呈六边形，其丙烯环氧化反应的催化活性以及稳定性高。

本申请的另一个目的，提供一种钛硅分子筛TS-1的制备方法，该方法实现了可控化制备所需形貌和粒径的钛硅分子筛，进而通过改变分子筛的形貌和粒径，得到丙烯直接液相和气相环氧化反应催化活性及稳定性优良的催化剂。

一种钛硅分子筛TS-1，具有呈类六棱柱形或六棱柱形的形貌，类六棱柱或六棱柱的高与六边形底面最长对角线的比值为0.8-1.2。

所述的钛硅分子筛TS-1的粒径小于200nm。

一种钛硅分子筛TS-1的制备方法，包括如下步骤：

(1)将含有微孔模板剂和水的溶液与硅源混合，得到混合溶液1；

(2)将混合溶液1与含有钛源和异丙醇的混合溶液2混合，得到混合溶液3；

(3)将混合溶液3老化、除醇得到凝胶液4；

(4)将凝胶液4晶化、离心洗涤、干燥后进行煅烧，得到类六棱柱形的钛硅分子筛TS-1。

本申请在不添加任何表面活性剂制备出小于200nm的类六棱柱形钛硅分子筛，其高径比约为1，降低了生产成本，存在一定的工业实用价值。此外，该形貌的钛硅分子筛TS-1可以更好提高催化剂的稳定性与活性。

附图说明

图1为实施例1中蜂窝六边形纳米钛硅分子筛TS-1的X-射线衍射图。

图2为实施例1中蜂窝六边形纳米钛硅分子筛TS-1的UV-vis图。

图3为实施例1中蜂窝六边形纳米钛硅分子筛TS-1的透射电镜TEM图。