Titanosilicate sans liant de type MWW pour l’époxydation sélective et permanente du propylène


Titanosilicate-sans-liant-de-type-MWW-pour-lepoxydation-selective-et.jpg" alt="Bindemittelfreies Titanosilikat vom MWW-Typ für die selektive und dauerhafte Propylenepoxidation" title="Die Forscher entwarfen und stellten einen strukturierten bindemittelfreien Ti-MWW-Katalysator über eine Kombinationsmethode aus Formgebung, Rekristallisation und chemischer Modifikation aktiver Ti-Zentren her. Als Ergebnis hatte es eine extrem lange Lebensdauer von 2400 h in einem einzigen HPPO-Lauf, während dessen der STY von PO bis zu 543 g kg-1 H-1, alors que la consommation de solvant n’était que de 194,3 kg kmol (H.2O2)-1 escroquer. Crédit photo : Chinese Journal of Catalysis « width = » 800 « height = » 530 « />

Les chercheurs ont conçu et fabriqué un catalyseur Ti-MWW structuré et sans liant en utilisant une méthode combinée de mise en forme, de recristallisation et de modification chimique des centres Ti actifs. En conséquence, il avait une durée de ultra-longue de 2400 heures en une seule opération HPPO, au cours de laquelle le STY de PO était jusqu’à 543 g kg. escroquer-1 Ha-1, alors que la consommation de solvant n’était que de 194,3 kg kmol (H2Ö2)-1. Crédit photo : Chinese Journal of Catalysis

L’oxyde de propylène (PO) est l’un des principaux dérivés hautement réactifs du propylène qui est largement utilisé comme matière première dans la fabrication de nombreux produits chimiques commerciaux. Le procédé d’oxyde de propylène et de peroxyde d’ catalysé au silicate de titane (HPPO) est considéré comme le plus avantageux car il est très économique et respectueux de l’environnement et n’utilise que H. Provisions2O comme sous-produit théorique et atteint une sélectivité PO élevée dans des conditions de réaction douces. Le procédé technique HPPO est généralement mis en œuvre dans un réacteur à lit fixe avec les catalyseurs de titanosilicate mis en forme.

Malheureusement, les liants inertes et non poreux dans les catalyseurs de mise en forme ont toujours un effet négatif sur l’accessibilité des centres actifs et les performances de réaction dans le procédé HPPO. De plus, pour le procédé HPPO en termes de coût de catalyseur, de réactivité d’époxydation et de sélectivité en PO, c’est Ti-MWW/H. la deuxième génération2Ö2/ Le système acétonitrile est le TS-1 / H actuellement commercialisé. supérieur à la première génération2Ö2/ Système méthanol. Par conséquent, il est d’une grande importance académique et industrielle de concevoir et de synthétiser un catalyseur Ti-MWW applicable et de réaliser un processus HPPO hautement efficace qui doit être soigneusement et entièrement conçu.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Peng Wu de l’East China Normal University, en Chine, a développé et synthétisé un catalyseur de titanosilicate de type MWW structuré et sans liant avec des performances HPPO attrayantes en utilisant une méthode combinée de mise en forme, de recristallisation et de modification chimique du titane. Centres. La recristallisation hydrothermale contrôlée avec support double gabarit a converti le SiO amorphe2 Liant en SiO extrudé2/ Catalyseur Ti-MWW pour la phase cristalline de zéolithe.

En effet, un tel procédé pourrait faire d’une pierre deux coups : les problèmes de transfert de masse dans le catalyseur mis en forme et la modification chimique du microenvironnement des sites Ti actifs ont été surmontés en même temps. Il a été constaté que la recristallisation libère non seulement la partie des centres Ti au sein des micropores qui sont piégés par les liants, ce qui améliore l’efficacité de diffusion et l’accessibilité des centres Ti, mais aussi un cadre ouvert TiO plus actif. construit6e Espèces et nids de silanol internes abondants qui augmentent la capacité d’accumulation et d’activation de H. promu2Ö2 à l’intérieur du monolithe Ti-MWW.

Par la suite, le traitement successif à la pipéridine et la fluoration du Ti-MWW sans liant ont encore amélioré la valeur H.2Ö2 L’activation et la capacité de transférer l’O actif à partir des sites Ti actifs et de stabiliser l’intermédiaire Ti-OOH grâce aux liaisons H qui se sont formées entre l’extrémité H dans Ti-OOH et les espèces Si-F voisines, créant un processus d’époxydation plus efficace.

De plus, la réaction secondaire de l’hydrolyse du PO a été inhibée, car la modification a efficacement trempé de nombreux groupes Si-OH acides. La durée de vie du catalyseur Ti-MWW sans liant modifié était de 2400 h avec le H.2Ö2 Conversion et sélectivité PO à la fois supérieure à 99,5 % et faible consommation de solvant. Les performances catalytiques exceptionnelles impliquent le grand potentiel de ce catalyseur Ti-MWW structuré et sans liant dans les applications industrielles HPPO. Les résultats ont été publiés dans Journal chinois de catalyse.


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Plus d’information:
Jinpeng Yin et al., Titanosilicate structuré et sans liant de type MWW avec une coque riche en Si pour l’époxydation et du propylène, Journal chinois de catalyse (2021). DOI : 10.1016 / S1872-2067 (20) 63759-7

Fourni par l’Institut de Dalian de Physique Chimique Sciences de l’Académie chinoise

Citation: titanosilicate sans liant de type MWW pour l’époxydation sélective et permanente du propylène (2021, 8 juin), consulté le 9 juin 2021 sur https://phys.org/news/2021-06-binder-free-mww-type- titanosilicate-durable-propylène.html

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