[发明专利]钛硅分子筛及其制备方法和应用以及丙烯环氧化方法

说明书

本发明涉及分子筛领域，公开了一种钛硅分子筛及其制备方法和应用以及丙烯环氧化方法，该钛硅分子筛的SEM图中，钛硅分子筛的晶粒呈板状，所述钛硅分子筛的晶粒的厚度为500‑5000nm，钛硅分子筛的晶粒满足a：c在2‑10：1范围内，b：c在1‑5：1范围内，其中，a代表晶粒的长度，b代表晶粒的宽度，c代表晶粒的厚度。钛硅分子筛的制备方法包括：(1)将硅源、钛源、四丙基溴化铵、碱源和水接触得到混合物；(2)将所述混合物进行水热晶化，将水热晶化得到的固体产物进行干燥或不干燥后进行焙烧。采用本发明提供的分子筛用于丙烯环氧化过程，可提高分子筛的催化活性和选择性，另外本发明提供的方法可有效降低生产成本。

技术领域

本发明涉及分子筛领域，具体涉及钛硅分子筛及其制备方法和应用以及丙烯环氧化方法。

背景技术

钛硅分子筛TS-1是1983年由Taramasso等首次水热合成得到，具有MFI型拓扑骨架结构，属于正交晶系，其三维孔道结构是由椭圆形直通道和＂Z＂字形孔道相交构成，平均孔径约为0.55nm。TS-1分子筛具有优异的催化氧化活性，特别是在含H₂O₂参与的反应中表现出很好的择型形及环境友好的特性，这为烃类氧化反应的研究和环境友好工艺的开发奠定了良好的基础。

传统TS-1分子筛的合成方法中需要使用有机钛源以及模板剂四丙基氢氧化铵，其价格较为昂贵，合成成本较高。与此同时，所得到的TS-1分子筛具有较小的微孔孔道结构，在催化反应中存在扩散限制，这些均限制了其在催化领域的应用。

因此，亟需开发一种新的制备成本低、催化效果好的钛硅分子筛。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的钛硅分子筛催化效果差的缺陷，提供一种钛硅分子筛及其制备方法和应用以及一种丙烯环氧化方法。将本发明提供的钛硅分子筛用于丙烯环氧化过程中，可以提高过氧化氢的转化率和目标产物的选择性。

本发明第一方面提供一种钛硅分子筛，该钛硅分子筛的SEM图中，钛硅分子筛的晶粒呈板状，所述钛硅分子筛的晶粒的厚度为500-5000nm，钛硅分子筛的晶粒满足a：c在2-10：1范围内，b：c在1-5：1范围内，其中，a代表晶粒的长度，b代表晶粒的宽度，c代表晶粒的厚度。

本发明第二方面提供一种钛硅分子筛的制备方法，该制备方法包括：

(1)将硅源、钛源、四丙基溴化铵、碱源和水接触得到混合物；

(2)将所述混合物进行水热晶化，将水热晶化得到的固体产物进行干燥或不干燥后进行焙烧；

其中，所述碱源为氨水、尿素和己二胺中的至少一种；

所述钛源选自三氯化钛、四氯化钛、硫酸钛、硫酸氧钛和草酸钛钾中的至少一种。

优选地，所述钛源选自硫酸氧钛、硫酸钛和草酸钛钾中的至少一种。

优选地，所述碱源为尿素和己二胺。

本发明第三方面提供上述的制备方法制得的钛硅分子筛。

本发明第四方面提供上述钛硅分子筛在丙烯环氧化中的应用。

本发明第五方面提供一种丙烯环氧化方法，该方法包括：在丙烯环氧化反应条件下，将溶剂、丙烯、过氧化氢和钛硅分子筛接触，所述钛硅分子筛为本发明提供的上述的钛硅分子筛。

本发明的发明人在研究过程中发现，采用特定的模板剂、特定的碱源配合特定的钛源使用，能够制备得到晶粒呈板状的钛硅分子筛。而进一步研究发现将该钛硅分子筛用于丙烯环氧化过程中时，分子筛扩散路径大大缩短，可有效降低产物的扩散限制，提高钛硅分子筛的催化活性和目标产物的选择性。另外，本发明提供的制备方法原材料价格低廉，可有效降低生产成本，且该方法简单易控，重复性较好。

附图说明