Page 148 - 《精细化工》2022年第8期

第 39 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.39, No.8
2022 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2022

催化与分离提纯技术
小尺寸 TS-1 的合成及其催化油酸甲酯环氧化

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何沛航，张颖琦，高 秀，颜贤仔，骆贝宁，吴国强
（江西农业大学 食品科学与工程学院，江西 南昌 330045）

摘要：为高效催化大尺寸油酸甲酯（MO）环氧化反应制备绿色增塑剂环氧油酸甲酯（EMO），采用水热法合成
了钛硅沸石（TS-1）和纯硅沸石（S-1），进一步利用水蒸气辅助晶化法成功制备了小尺寸纳米 TS-1（TS-1-s）
和 S-1（S-1-s）催化剂。重点考察了 TS-1-s 催化剂合成过程中溶胶干燥温度、固液质量比、水蒸气晶化温度和
晶化时间对其微观结构和催化油酸甲酯环氧化反应性能的影响。采用 XRD、N 2 吸附-脱附、UV-Vis、SEM、TEM
对 TS-1-s 催化剂进行了表征。结果表明，相较于传统大尺寸 TS-1 催化剂（MO 转化率为 39.20%，EMO 选择性
为 82.56%），TS-1-s 催化剂表现出更优异的催化性能（MO 转化率为 53.58%，EMO 选择性为 85.48%）。
关键词：水蒸气辅助晶化法；小尺寸 TS-1；油酸甲酯；环氧化；环氧油酸甲酯；催化技术
中图分类号：TQ414；TQ426 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2022) 08-1648-07

Synthesis of small size TS-1 and its catalytic epoxidation of methyl oleate

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HE Peihang, ZHANG Yingqi, GAO Xiu, YAN Xianzai, LUO Beining, WU Guoqiang
(School of Food Science and Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, Jiangxi, China)

Abstract: In order to efficiently catalyze the epoxidation of large size methyl oleate (MO) to green
plasticizer epoxidized methyl oleate (EMO), small size nano-catalysts titanium silicalite-1 (TS-1-s) and
silicalite-1 (S-1-s) were successfully prepared via steam-assisted crystallization of TS-1 and S-1 zeolites,
which were synthesized by hydrothermal method. The effects of sol drying temperature, solid to liquid mass
ratio, steam-assisted crystallization temperature as well as time on the microstructure and performance of
catalyst TS-1-s were thoroughly investigated. Furthermore, the catalysts were characterized by XRD, N 2
adsorption-desorption, UV-Vis, SEM and TEM. The results indicated that TS-1-s, with MO conversion rate
53.58% and EMO selectivity 85.48%, exhibited better catalytic performance in comparison to traditional
large size TS-1, which had a MO conversion rate of 39.20% and EMO selectivity of 82.56%.
Key words: steam-assisted crystallization; small size TS-1; methyl oleate; epoxidation; epoxidized methyl
oleate; catalysis technology

增塑剂是一种被广泛使用的高分子材料助剂，起 接触的材料中，危害人体和环境健康 [2-4] 。因此，开
到增塑作用的关键是使聚合物间的作用力减弱，在 发新型无毒、可持续性增塑剂成为该行业发展的趋
[5]
聚合物的高分子链易于移动方面起了润滑作用。通 势 。油酸甲酯（MO）作为可再生的生物质资源，
过在聚氯乙烯（PVC）材料中加入增塑剂可增加其 已被用于工业产品中，其也可作为原料制备大量高
可加工性、耐久性和柔韧性。根据 HIS 化学公司的 附加值的精细化学品，如：生物柴油、环氧类增塑
研究报告，到 2019 年，全球增塑剂使用量将增至 剂等 [6-7] 。其中，油酸甲酯中不饱和碳碳双键（C==C）
[1]
10300 kt 。目前，主要使用的增塑剂为邻苯二甲酸 通过催化环氧化可制备环氧脂肪酸甲酯类增塑剂，
酯类（PAEs），但是该类增塑剂具有毒性，可以浸 该类增塑剂具有绿色环保、安全且可持续等优点 [8-9] 。
出、迁移或溶出到生态环境、食品及其他人类日常 根据文献报道可知，以含钛沸石（如 TS-1、

收稿日期：2022-02-25; 定用日期：2022-04-02; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220163
基金项目：国家自然科学基金项目（21802055，32160537）；江西省自然科学基金面上项目（20202BABL205013）
作者简介：何沛航（1998—），男，硕士生，E-mail：18398263375@163.com。联系人：吴国强（1984—），男，副教授，E-mail：
wgoing-651@163.com。