TS-1钛硅分子筛
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发布时间: 2025-07-24 11:49:23
CAS号:12173-28-3
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TS-1 钛硅分子筛是一种含钛的杂原子分子筛,具有 MFI 拓扑结构,骨架中钛原子取代部分硅原子形成四配位钛活性中心,分子式可表示为 TiₓSi₁₋ₓO₂(x 通常为 0.01-0.02),是 20 世纪 80 年代开发的新型催化材料。
一、结构与理化性质
晶体结构:具有三维十元环孔道体系(孔径 0.51-0.56 nm),比表面积约 400-550 m²/g,孔容 0.15-0.25 cm³/g。钛原子均匀分散于硅氧骨架中,无孤立钛氧化物相,这是其高催化活性的关键。
理化特性:白色粉末状,热稳定性良好(可耐 800℃以上焙烧),不溶于水和常见有机溶剂,对酸稳定但易被强碱腐蚀。
二、制备方法
工业采用水热合成法:以硅源(正硅酸乙酯)、钛源(钛酸四丁酯)、模板剂(四丙基氢氧化铵)为原料,按比例混合形成凝胶,在 170-180℃高压釜中晶化 3-7 天。产物经过滤、洗涤、干燥后,550-600℃焙烧去除模板剂,得到 TS-1 原粉,再成型为催化剂颗粒。该过程需严格控制钛源水解速率,避免生成非骨架钛。
三、应用领域
催化氧化反应:在双氧水(H₂O₂)体系中,高效催化烯烃环氧化(如丙烯制环氧丙烷)、醇类氧化(环己醇制环己酮)等反应,转化率可达 90% 以上,选择性>95%,且反应条件温和(常温常压),仅生成水为副产物,属绿色化工工艺。
环保领域:用于废水处理,可催化降解苯酚、苯胺等有毒有机物,或深度处理含难降解污染物的工业废水,COD 去除率达 80% 以上。
精细化工:合成环氧氯丙烷、己内酰胺等中间体,替代传统高污染工艺,如环己酮肟化反应中,TS-1 催化体系可消除硫酸铵副产物。
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