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非离子表面活性剂对TS一1合成及 丙烯环氧化影响的研究 蔡丽蓉， 陈晓晖，苏建峰，魏可镁 (福州大学化肥催化剂国家工程研究中心 福卅『大学化学化工学院，福建福卅【，350002) [摘要】r以添加非离子表面活性剂韵少量四丙基氢氧化铵(TPAOH)为模扳剂，水热条件下台成了钛硅分子筛(TS1】。采用 Vi FTIR、XRD、SEM和lJvs等技术对该法合成的及传统法合成的TS一1分子筛进行了表征。丙烯环氧化反应结果表明吐温20 剂(TPAOH)的用量和提高TS一1的催化活性，其中吐温40的影响尤为显著0文中还探讨了吐温40在制各TS一1分子筛过程中 ／ 的作用机理。 [关键词]非离子表面活性剂．TS一1，丙烯环氧化，吐温40 【文献标识码]A 【中图分类号】TQ42661 近年来，为了提高TS—1分子筛的催化性能及降低合成成本，国内外已陆续报道了四丙基溴化铵 活性不及传统法合成的高。而Kho㈣e14J等首次报道了用非离子表面活性剂吐温20与少量模板剂混合 制备TS一1，不仅降低了TS．1的合成成本，而且提高了辛烯环氧化反应的催化活性。王丽琴…等报道了添 加吐温40合成TS一1并用于丙烯环氧化反应中，发现吐温40的添加显著提高了催化活性。本文以此为 基础考察了吐温20、吐温40、吐温60及吐温80等非离子表面活性剂对TS．1物化及催化性能的影响。 发现添加非离子表面活性剂不仅能降低模板剂TPAOH的用量，而且能有效提高TS—I的丙烯环氧化催化 性能。其中吐温40的影响尤为显著，由此还探讨了吐温的作用机理。 1实验部分 1．1合成方法 将约0．169非离子表面活性剂直接滴入9g 换制得)中，剧烈搅拌下加入4．5g硅酸乙酯溶液。将0．239钛酸四丁酯／异丙醇溶液缓慢加到上述溶 活性剂·(15～30)H20。此溶胶脱醇后转至高压釜中，448K晶化2d，经洗涤、过滤、干燥后，于 823 K空气中焙烧8h得到Ts一1分子筛。传统法合成Ts—l时，不添加非离子表面活性剂，其他与上述 一致。 1．2催化剂的表征与评价 U、，一ViS谱在VarianCary500Scan型UvViS分光光度计上测定(190nm～800nm)1XRD谱在Phillip kV×20IIlA：在Nicolet x’pert—MPD型x射线衍射仪上测定，采用cu丘辐射，功率40 2000)型红外光谱仪上测定样品的红外光谱，KBr压片1采用XL30ESEM／TMP型 SpectrometerSpectrum ml的经钝化处理的不锈钢反应釜中进行，采用半连续操作，丙烯为连续相。产 磁力搅拌的容积为150 物中HzO。浓度用碘量法分析，其余用1790型气相色谱分析。 弓0旷 —栌， 2结果与讨论 2．1各种非离子表面活性剂对Ts一1催化活性的影响 添加不同非离子表面活性剂合成TS一1分子筛，考察非离子表面活性剂对TS—l丙烯环氧化催化性能 的影响。从表l中可以看出，TS一1一A、TS—I—C、TS一卜D及TS 1一E的过氧化氢转化率(J。。)及环氧丙 烷选择性(sm)都高于传统法合成的TS一1一B。而TS一卜A的J一及S。比其他样品高的多。 表lTS—l样品的丙烯环氧化催化性能 注：反应温度40C，溶液中}b嘎初始浓度0．46mol／L．丙烯压力0．4MPa，TS1催化剂用量29／L，反应时间50min，CH、OH为溶剂。 丙二醇摩尔古量之和)。 2．2r生m40浓度对TS—l催化活性盼影响 表2的结果表明，吐温40的浓度对Ts一1催化活性有明显的影响。随着吐温40加入量的增加，相应的 J。。和s。的基本变化趋势是先升高后降低，说明吐温40的添加量存在一个最佳值 表2不同Tween40含量的Ts—l催化丙烯环氧化性能