TiO_2柱层状HTiNbO_5的合成及在环己酮肟气相Beckmann重排反应中的催化性能

作     者：郭宪吉 侯文华 刘淑敏 李利民 GUO Xian-Ji;HOU Wen-Hua;LIU Shu-Min;LI Li-Min

作者机构：郑州大学化学系郑州450001 南京大学介观化学教育部重点实验室南京210093 

出 版 物：《高等学校化学学报》 (Chemical Journal of Chinese Universities)

年 卷 期：2010年第31卷第6期

页      面：1206-1212页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：河南省教育厅自然科学基础研究基金(批准号:2008A150024)资助 

主　　题：TiO2柱层状钛铌酸 逐步离子交换 己内酰胺 环己酮肟气相Beckmann重排反应 

摘      要：钛酸异丙酯(TIP)、CH3COOH和H2O按体积比1∶16∶40混合后得到Ti(Ⅳ)多聚阳离子柱化液,与正癸胺插层钛铌酸盐进行交换反应后制得钛(Ⅳ)多聚阳离子插层钛铌酸盐,其层间距为1.70 nm.在空气气氛中于623 K焙烧处理后,所得产品能保持良好的层柱结构.在空气气氛中于723 K焙烧后所得的TiO2柱层状钛铌酸(TiO2-HTiNbO5),其层间距为0.97 nm,比表面积为89 m2/g.以TiO2-HTiNbO5为载体,用浸渍法制备了一系列B2O3负载量不同的负载型样品B2O3/TiO2-HTiNbO5,考察了它们在环己酮肟气相Beckmann重排反应中的催化性能并测试了它们的红外光谱.B2O3/TiO2-HTiNbO5的催化性能优于TiO2-HTiNbO5.在B2O3负载质量分数为7.31%的催化剂上,环己酮肟转化率接近100%且在4.5 h内无明显改变,己内酰胺选择性接近90%.红外光谱分析结果表明,当B2O3负载量很低时,硼组分高度分散于载体TiO2-HTiNbO5表面,并主要以BO4结构形式存在;当B2O3负载质量分数高于7.31%时,BO3结构形式在数量上占优势.将催化性能与红外光谱结果关联后可知,对于负载型样品B2O3/TiO2-HTiNbO5,表面的BO3和BO4两种结构形式在环己酮肟气相Beckmann重排反应中具有协同促进作用.