铬取代介孔磷铝分子筛合成与催化性能研究.pdf

石油艨制与记 二 PETROLEUM PROCESSING AND PETROCHEM lCALS 铬取代介孑L磷铝分子筛合成与催化性能研究 李新柱 ，张记市 ，杨树林 (1．南京理工大学化工学院，南京 210094；2．山东轻工业学院轻化与环境工程学院) 摘要 在碱性条件下以t六烷基三甲基氯化铵为模板剂，采用水热晶化法合成了cr取代介孔 磷铝分子筛，并通过XRD、N 吸附、EPR等分析测试手段进行了表征。结果表明，合成的分子筛 为缺乏长程有序的介孔结构。催化性能测试结果表明，该分子筛(Cr—MAP)在乙苯选择性氧化制 备苯乙酮反应中呈现优 良的催化性能；同时研究了反应时间、反应温度、催化剂用量、TBHP／乙苯 摩尔比等因素对反应的影响。以氯苯为溶剂、叔丁基过氧化氢(TBHP)为氧化剂，在8mmol乙苯、 16mmolTBHP、40mgCr-MAP、5mL氯苯、100℃、反应时间8h的条件下，乙苯转化率为72．8％， 苯乙酮选择性为85．4％，苯乙酮产率达到62．2％。 关键词：介子L磷铝分子筛 铬 氧化 乙苯 苯2．N 1 前 言 化氢(TBHP)，国药集团化学试剂有限公司生产。 Wilson等通过水热法首次合成了骨架近中性 2308X射线衍 射仪，日本理学 公司生 产； 的新型微孔磷铝分子筛，它 由铝氧四面体和磷氧 CHEMBET3000脉冲化学吸附仪，美国Quantachrom 四面体严格有序交替排列而成 ]。当骨架中Al 公司生产，ShimadzuUV-2550光度计，日本岛津 被 Fe，Mn ，Co 等过渡金属离子或P 被 Si 公司生产；ShimadzuGC一14C型气相色谱仪，日 取代后，则产生酸性位或氧化还原活性位，从而 本岛津公司生产 ；A．200型 电子顺磁共振波谱仪 成为非均相催化剂 的重要来源。离子引入磷铝 (EPR)，德国Bruker公司生产；TJAIRIS1000型电 分子筛后可呈现 良好的催化能力，如CoAPO．20， 感耦合等离子体一原子发射光谱仪(ICP．AES)，美 MAPO．36，MAPO一5，FeMAPO，CoMAPO等 。 国TJAIRIS．Advantage公司生产。 孔径制约了它们不能应用于较大分子参与的反 2．2分子筛合成 应，而介孔磷铝分子筛则打破 了该局限性；但 Fe， 采 用水 热 晶化法 合成 介孔 磷 铝分 子 筛 Co，Ti等过渡金属离子取代介孔磷铝分子筛合成 (MAP) ]。为合成铬取代介孔磷铝分子筛，以乙 条件差异较大f“】，同时对其应用研究的文献报道 酸铬代替部分异丙醇铝，凝胶液组成为 (A120)： 较少。本课题在前期铁、钴取代介孔磷铝分子筛 (P2O5)： (Cr203)：n(TMAC)： (TMAOH)： 合成及其催化性能研究的基础上[7]，探讨铬取代 (H，O)=0．92：l：0．08：3：2：70，焙烧后的分 介孔磷铝分子筛合成与表征及其在乙苯选择性氧 子筛标为Cr-MAP。 化制备苯乙酮反应 中的催化性能。 2．3 催化性能 2 实 验 乙苯氧化反应在带有冷凝管的三 口烧瓶 中进 2．1 试剂和仪器 行，将 5mL氯苯、8mmol乙苯、40mgCr-MAP混 85％磷酸，分析纯，徐州试剂二厂生产；25％ 合搅拌均匀，并在油浴 中加热至所需温度后加入 四甲基氢氧化铵(TMAOH)，分析纯，天津科密欧 化学试剂有限公司生产；乙酸铬、异丙醇铝、十六