I ricercatori hanno progettato e preparato un catalizzatore Ti-MWW strutturato privo di leganti tramite un metodo combinato di modellatura, ricristallizzazione e modificazione chimica di siti Ti attivi. Di conseguenza, aveva una durata ultra lunga di 2400 ore in una singola corsa HPPO, durante il quale lo STY di PO era alto come 543 g kg -1 h -1 , mentre il consumo di solvente era di soli 194,3 kg kmol(H 2 oh 2 ) -1 . Credito:giornale cinese di catalisi
L'ossido di propilene (PO) è uno degli importanti derivati del propilene ad alta reattività, che viene ampiamente utilizzato come materia prima per la produzione di numerosi prodotti chimici commerciali. Il processo con ossido di propilene e perossido di idrogeno catalizzato da titanosilicato (HPPO) è considerato il più vantaggioso perché è altamente economico ed ecologico, dando solo H 2 O come sottoprodotto teorico e ottenendo un'elevata selettività per PO in condizioni di reazione blande. Il processo industriale HPPO viene generalmente effettuato in un reattore a letto fisso utilizzando i catalizzatori titanosilicati sagomati.
Sfortunatamente, i leganti inerti e non porosi nei catalizzatori di formatura influenzano sempre negativamente l'accessibilità dei siti attivi e le prestazioni di reazione nel processo HPPO. Inoltre, per il processo HPPO, in termini di costo del catalizzatore, reattività epossidazione e selettività PO, la seconda generazione Ti-MWW/H 2 oh 2 /Il sistema acetonitrile è superiore al TS-1/H . di prima generazione attualmente in commercio 2 oh 2 /Sistema a metanolo. Perciò, è di grande importanza accademica e industriale progettare e sintetizzare un catalizzatore Ti-MWW applicabile e realizzare un processo HPPO altamente efficiente, che dovrebbe essere progettato in modo delicato e completo.
Recentemente, un gruppo di ricerca guidato dal Prof. Peng Wu della East China Normal University, La Cina ha progettato e sintetizzato un catalizzatore titanosilicato di tipo MWW strutturato privo di leganti con interessanti prestazioni HPPO tramite un metodo combinato di modellatura, ricristallizzazione e modificazione chimica dei siti Ti. La ricristallizzazione idrotermale assistita da dual templates controllata ha convertito il SiO . amorfo 2 leganti in SiO . estruso 2 Catalizzatore /Ti-MWW in fase zeolitica cristallina.
In realtà, tale procedura potrebbe prendere due piccioni con una fava:i problemi di trasferimento di massa nel catalizzatore sagomato e la modificazione chimica dei microambienti dei siti Ti attivi sono stati superati contemporaneamente. È stato riscontrato che la ricristallizzazione non solo ha rilasciato la parte dei siti Ti all'interno dei micropori imprigionati dai leganti, migliorare l'efficienza di diffusione e l'accessibilità dei siti di Ti, ma ha anche costruito un framework aperto più attivo TiO 6 specie e abbondanti nidi interni di silanolo, che ha promosso l'accumulo e la capacità di attivazione di H 2 oh 2 all'interno del monolite Ti-MWW.
Dopo, il successivo trattamento con piperidina e la fluorizzazione del Ti-MWW privo di leganti hanno ulteriormente potenziato l'H 2 oh 2 l'attivazione e la capacità di trasferimento di O attivo dei siti Ti attivi, e stabilizzato l'intermedio Ti-OOH attraverso il legame H formato tra l'estremità H in Ti-OOH e le specie Si-F adiacenti, ottenendo così un processo di epossidazione più efficiente.
Inoltre, la reazione secondaria dell'idrolisi del PO è stata inibita perché la modifica ha estinto efficacemente numerosi gruppi Si-OH acidi. La durata del catalizzatore Ti-MWW modificato senza legante è stata di 2400 h con H 2 oh 2 conversione e selettività PO entrambi superiori al 99,5% e basso consumo di solvente. Le eccezionali prestazioni catalitiche implicavano il grande potenziale di questo catalizzatore Ti-MWW strutturato privo di leganti nelle applicazioni HPPO industriali. I risultati sono stati pubblicati in Giornale cinese di catalisi .
