auzrzsm511催化剂上丙烯环氧化反应研究word格式论文.docxVIP

III摘要环氧丙烷（PO）是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物，是一种应用范 围广且价值大的石油化工原料，工业上一般采用传统的氯醇法和共氧化法生产环 氧丙烷。氯醇法在生产过程中需用氯气，反应过程排放含氯废弃物严重腐蚀设备， 并对环境带来严重的危害。共氧化法也存在着能耗高、对设备原料要求高、联产 物价值低等问题。目前急需一种绿色环保的生产方法，用分子氧作为氧化剂通过 催化剂的催化作用使丙烯直接环氧化生成环氧丙烷是非常理想的绿色过程，倍受 人们关注。目前气相条件下用于丙烯直接氧化反应上的金催化剂，主要是将纳米金负载 在 TS-1、MCM-41、MCM-48、TiO2 等含钛载体上。本论文重点研究了自合成的 Zr 掺杂 ZSM-5∕11 共晶分子筛的合成条件，并探究了纳米金负载在此非钛载体上 催化丙烯环氧化反应的性能。采用 XRD、UV-vis 、XPS、BET 等手段对催化剂 进行表征，得到的主要结果如下：（1）分别用乙醇锆为锆源、正硅酸乙酯为硅源、四丁基溴化铵为模板剂，采用水热晶化 法合成了锆掺杂的 ZSM-5/11 共晶分子筛。通过各种表征手段探索了晶化温度、晶化时间、 硅锆摩尔比、模板剂的用量等制备条件对分子筛形成过程的影响。结果表明，晶化温度为 180 oC、硅锆摩尔比为 100、晶化时间为 48 h 有利于该分子筛晶体的生成。 TEM 显示所 合成的 Zr 掺杂纳米 ZSM-5/11 分子筛为结晶完好的立方体晶体，晶粒长度 200 nm 左右; EDX 和 UV-vis 证实了 Zr 原子在分子筛中的存在。（2）制备不同硅锆摩尔比的共晶分子筛载体，随着锆含量的增加，分子筛结晶度 降低。在相同条件下制备的系列催化剂中，随着硅锆摩尔比的减小，载体中锆含 量增大。在氢气氧气气氛下相同载金量催化剂活性随着硅锆比的升高呈现先升高 后下降的趋势，在 150℃下硅锆摩尔比为 60 的催化剂，丙烯转化率为 1.1%，生成 环氧丙烷选择性为 48.8%。在无氢气时，硅锆摩尔比为 60 和 80 的催化剂上有较 少量的环氧丙烷生成。（3）使用沉积沉淀法制备不同理论载金量的系列 Au/Zr-ZSM-5∕11 催化剂，其 实际金负载量相近。因此在氢气氧气气氛下，丙烯转化率和环氧丙烷选择性差异I不大。所得催化剂随温度增高丙烯转化率先增高后不变，环氧丙烷选择性随着温度升高先降低随后趋于不变。关键词：纳米金催化剂；Zr-ZSM-5∕11 共晶分子筛；丙烯环氧化；环氧丙烷；IIAbstractPropylene oxide (PO) with high value and wide applications is the third largest propylene-like derivative after polypropylene and acrylonitrilel. In industry, chlorohydrin and co-oxidation are generally used to produce propylene oxide. For chlorohydrin method, large quantities of chlorine-containing waste causes severe corrosion of equipment and very harmful to the environment. The co-oxidation method consumes more energy, requires high quality raw material, and produces low value co-products. Therefore, a green method is highly needed for the production of PO. These years, catalytic direct epoxidation of propylene by using molecular oxygen attracts more attention as it is an ideal way to produce PO.Currently，the research on gold catalysts for the gas phase oxidation of propyleneare mainly work on nanogold supported on TS-1, MCM-41, MCM-48, TiO2 and other titanium-containing supports. This paper focuses on the synthesis of Zr-dop