杂原子Beta和CHA分子筛的绿色合成及催化性能研究

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基于含骨架四配位Sn和Ti的分子筛材料在酮类化合物Baeyer-Villiger氧化反应以及烯烃选择性氧化反应中的卓越催化性能,本文以Sn-Beta和Ti-CHA两种杂原子分子筛为研究对象,对无氟体系下两种材料的直接水热合成(绿色合成)及其催化活性进行了研究。第一部分,采用N,N,N,N-二甲基二环己基氢氧化铵(M2Cy2NOH)作为模板剂,在合适的物料配比和晶化温度下,经过简单的水热晶化过程,成功合成了锡含量高且具有较好Lewis酸性位的Sn-Beta分子筛材料。用2-金刚烷酮的Baeyer-Villiger反应和二羟基丙酮(DHA)与乙醇作用转化为乳酸乙酯的反应来评价Sn-Beta分子筛材料的催化性能,结果表明,绿色合成的同等锡含量水平的Sn-Beta材料相较于传统氟体系合成的Sn-Beta材料具有更好的催化活性,且锡含量更高的Sn-Beta分子筛表现出更加优异的催化性能。第二部分,运用在合成体系中添加适量的硼酸作为助晶化剂的方法,在合适的温度下,加入少量硅硼的CHA晶种调控晶粒尺寸大小,合成了钛含量可调控且晶粒尺寸较小(500 nm)的Ti-CHA分子筛材料。经后处理改性后,Ti-CHA分子筛材料中钛物种配位状态更加良好。选用乙烯环氧化反应来评价Ti-CHA分子筛材料的催化性能,结果表明,绿色合成的同等钛含量水平的Ti-CHA材料相较于传统氟体系合成的Ti-CHA-F材料具有更好的催化活性。
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