Цеолит сетки цеолита TS-1 молекулярный сильно разносторонний со структурой MFI

Средств-пора TS-1 сильно разносторонний цеолит со структурой MFI которая была приложена как эффективный катализатор в разнообразных промышленных применениях. TS-1 демонстрирует уникальное каталитическое представление в реакциях оксидации включая H2O2 как оксидант. Катализатор TS-1 сильно эффективен в выборочной оксидации различных органических субстратов с перекисью водорода, включая гидроксилирование aromatics, эпоксидирование алкенов, ammoximation кетонов, оксидацию алканов и алкоголей, etc.

Введение

Как экологически доброкачественный катализатор, успешный синтез silicalite титана была рассмотрены, что будет молекулярная сетка (TS-1) основным этапом работ в катализировании цеолита от 1980sbecause своего уникального каталитического представления в реакции оксидации включая H2O2 как цеолит oxidant.1 TS-1 имеет такую же скелетную структуру (MFI) как ZSM-5. Он обладает двухнаправленными 10 membered системами поры кольца с размером поры вдоль (100) как 5.1×5.5 Å и 5.3×5.6 Å вдоль (010) (диаграмма 1) .2 видов ti в TS-1 существуют в 3 различных формах, с только тетраэдрическим видом ti в рамках мочь выразить высокую селективность пока восьмигранные вид ti и кристаллы anatase-TiO2 для уменьшения использования водопода peroxide3.

Диаграмма 1. топология структуры MFI скелетной

Синтез

Обычная гидротермическая процедура по синтеза для подготовки TS-1 как follows4: tetraethoxysilane (TEOS) и tetrabutylorthotitanate (TBOT) сперва hydrolyzed в водном растворе окисоводопода tetrapropylammonium (TPAOH). После удаления алкоголей испарением на 343-353 k, ясное решение геля с молярным составом SiO2/TiO2/TPAOH/H2O=1: 0.025:0.15: 15 получены. Гель после этого precrystallized на 443 k на 12 часа. Этот продукт, неполно выкристаллизовыванный но предположительно содержать по крайней мере первичные и вторичные блоки здания структуры MFI, собран центрифугированием и прополоскан несколько времен с дистиллированной водой. Белый торт после этого рассеиван в воде для того чтобы получить белый коллоидный раствор который использован для кристаллизации. Полностью выкристаллизовыванные образцы TS-1 для контрольных опытов получены путем увеличивать время кристаллизации до 3 дня на K. 443. Чальцинирование твердого продукта выполнено в воздухе на 823 k на 8 часов.

Много различных протоколов были начаты для синтеза TS-1.5 эти включают различные источники Si и ti, органической структуры сразу агенты (SDA), и минерализируя агенты (см. диаграмму 2) .6 от большого количества подготовок описанных в литературе, возможно найти материалы TS-1 с различным кристаллическим размером, словотолкованием, гидродобн-гидрофильными свойствами, и распределениями титана вдоль типов crystals.7 2 материалов TS-1 меняя размеров частицы (0.3-0.5 µm и µm 20-50) доступны для приобретения на нашем магазине ACS материальном онлайн (диаграмме 3).

Вычисляйте 2. большого количества источников используемых для подготовки TS-1. Воспроизведенный от REF. 5

Вычисляйте 3. изображения SEM сеток TS-1 ACS материальных молекулярных доступных для приобретения.

Применения

Катализатор TS-1 сильно эффективен в выборочной оксидации различных органических субстратов с перекисью водорода как гидроксилирование aromatics, эпоксидирование алкенов, ammoximation кетонов, и оксидация алканов и алкоголей.

Селективность формы TS-1 для реакций оксидации сперва была показана Takashi Tatsumi от института технологии Японии Токио окисляя различное линейное, разветвленные и циклические алканы с TS-1 используя H2O2 как оксидант (показанный в таблице 1) .8 гексана показали оборачиваемости оксидации 17 времен более высоко чем циклогексан и разветвленные алканы показали незначительную деятельность. Также примечательное уменшение в деятельности когда длина линейного алкана над 6 атомами углерода, в ясном отношении с более высокими ограничениями диффузии (см. таблицу 1). Другие реакции как эпоксидирование алкенов и оксидации unsaturated алкоголей также были испытаны дальше для того чтобы изучить форм-выборочную оксидацию.

Результаты таблицы 1. оксидации различных алканов с TS-1using H2O2 сообщили Tatsumi и др. 8

Заключение

Молекулярная сетка TS-1 сильно разносторонняя молекулярная сетка со структурой MFI. Много экономических и зеленых методов для синтезировать TS-1 все еще в процессе. Катализатор TS-1 сильно эффективен в выборочной оксидации различных органических субстратов с перекисью водорода. Реакции как ammoximation циклогексанона к соответствуя оксиму и синтезу окиси пропилена были коммерциализированы успешно используя TS-1 как катализаторы. Исследования о других многообещающих применениях TS-1 продолжающийся.