Page 151 - 《精细化工》2022年第8期
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第 8 期 何沛航，等: 小尺寸 TS-1 的合成及其催化油酸甲酯环氧化 ·1651·
表 1 样品的织构性质 比表面积，并能促进 Ti 物种进入沸石骨架形成四配
Table 1 Textual properties of the samples 位骨架 Ti，也避免了非骨架 Ti 的形成，从而有效提
比表面积/ 外表面积/ 中孔体积/ 微孔体积/ 升了催化剂的催化活性。
样品 2 2 3 3 孔径/nm
(m /g) (m /g) (cm /g) (cm /g)
通过 SEM 和 TEM 观察了样品的表面形貌和微
TS-1 490 161 0.20 0.13 2.64
观结构，结果见图 6 和 7。图 6 显示，所有样品的
TS-1-s 506 185 0.14 0.13 2.95
晶粒都呈现椭球形，晶粒大小均匀，水热合成法制备
S-1 514 191 0.42 0.13 4.31
的 TS-1 和 S-1 样品的晶体尺寸分别约为 230 和 120
S-1-s 586 173 0.65 0.16 5.44
nm，水蒸气辅助晶化法制备的 TS-1-s 和 S-1-s 晶体尺
催化剂样品的孔径分布曲线见图 4。所有样品 寸明显减小，分别约为 120 和 80 nm。由图 7 可见，
具有相似的微孔孔径≤0.55 nm，因此，油酸甲酯不 通过水蒸气辅助晶化法有利于制备小尺寸的钛硅或
能进入催化剂的微孔孔道中，仅能在催化剂的外表 纯硅沸石，但并未改变晶体的晶型结构和形貌特征。
面上进行反应。因此，比表面积的增加能够提升催
化剂的催化活性。
a—TS-1；b—TS-1-s；c—S-1；d—S-1-s
图 4 样品的孔径分布曲线 图 6 样品的 SEM 图
Fig. 4 Pore size distribution of the samples Fig. 6 SEM images of the samples
所有催化剂样品的 UV-Vis 结果如图 5 所示。
a—TS-1；b—TS-1-s；c—S-1；d—S-1-s
图 7 样品的 TEM 图
图 5 样品的 UV-Vis 谱图 Fig. 7 TEM images of the samples
Fig. 5 UV-Vis spectra of the samples
2.2 催化剂活性测试
由图 5 可见，对比纯硅沸石样品，钛硅沸石样 不同催化剂对催化油酸甲酯环氧化的影响如图
品均在 210 nm 处出现明显的吸收峰，是 TS-1 沸石 8 所示。由图 8 可见，在无催化剂条件下，在 90 ℃下
中四配位骨架 Ti 存在的证据 [22] 。然而，TS-1 样品 反应釜产生了一定的自压，促进了油酸甲酯环氧化反
在 330 nm 处也存在一个吸收峰，归属于非骨架 Ti 应的发生（MO 转化率为 12.31%）。同样地，在 S-1
结构（锐钛矿 TiO 2 ），因其能使 H 2 O 2 无效降解而降 和 S-1-s 的催化下，由于反应釜产生的自压，油酸甲
低 H 2 O 2 的利用率，应尽量避免其生成 [23] 。而 TS-1-s 酯环氧化反应的发生得到了促进（MO 转化率分别
样品在 330 nm 处无明显吸收峰，证明采用水蒸气辅 为 12.56%和 13.20%）。另外，TS-1-s 催化时油酸甲
助晶化法合成钛硅沸石可减小晶粒的粒径，增加其 酯转化率和环氧油酸甲酯选择性分别为 53.58%和
