失活TS-1高效催化环己烯水合生成环己醇的研究

摘要：

环己醇是一种重要的化工中间原料,目前工业上主要是以ZSM-5分子筛作为催化剂,通过环己烯水合反应一步法制备.钛硅分子筛TS-1是工业环己酮液相氨肟化过程中的高效催化剂,其失活后显示出典型Br(o)nsted酸性质,基于此,本工作发展了失活TS-1作为催化剂催化环己烯水合反应的方法,详细考察了反应时间、反应温度、催化剂含量及环己烯和水的质量比等参数对反应的影响.研究表明,失活TS-1是高效催化剂,在优化的反应条件下可得到11.0％的环己醇收率和99.8％的环己醇选择性,显示出高活性、高选择性和高稳定性的特点.通过酸洗改性与K+交换实验以及结合UV-Vis(固体紫外漫反射可见光谱)、FT-IR(傅里叶变换红外光谱)、29Si MAS NMR(固体魔角硅核磁)和NH3-TPD(氨气程序升温-脱附)等表征技术,进一步研究发现,失活TS-1中含有两种Br(o)nsted酸中心,而催化环己烯水合反应的高效活性中心为与钛羟基相邻的硅羟基(Si-OH(Ti)).该Br(o)nsted酸中心的结构完全不同于ZSM-5分子筛中的骨架桥式Brφnsted酸中心(Si-(OH)-A1),且表现出相对较弱的酸强度特征,因而促进了环己烯水合反应中生成环己醇的主反应路径,抑制了环己烯异构化的副反应路径,表现出高环己醇选择性的特性.失活TS-1废催化剂特殊Br(o)nsted酸中心的发现与应用为废催化剂固废资源的资源化利用提供了新思路.

关键词：失活TS-1、环己醇、环己烯、水合反应、Br(o)nsted酸中心

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资助基金：项目受国家重点研发计划No.2016YFB0701100

在线出版日期：2020-12-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1111-1119