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两亲性改性分子筛对催化活性的影响

随着清洁和环境友好技术要求的提高,使用固体催化剂颗粒代替化学计量试剂或均相催 七剂成为人们关注的焦点。如分子筛、载体氧化物和黏土等固体催化剂,因为它们的酸碱性旬催化氧化性,而作为环境友好化学工艺被广泛研究。但是使用固体催化剂面临的一卜主要问题就是由于固体催化剂的亲水性阻碍了其和有机相中疏水性化合物的接触,所以在不互溶的油水两相的界面处很难发挥作用。解决这个难题有两种办法,一种就是添加共溶剂以消除油水两相界面以得到一个均相溶液,另一种就是剧烈搅拌反应混合物以形成乳油雀二34。这些方法可增大反应物在催化剂表面的有效浓度从而得到成功的结果。但是与此同时,增加了有机相和水相与催化剂的接触也会导致不希望的副产物的生成或产物的分解。另外从混合物中分离产物也是一个很复杂的生产工序。
最近,日本学者Nur等人为了解决油水两相界面问题提出了一个新的概念——相界面催化剂。他们首次采用十八烷基三氯硅烷(ODS)修饰含钛NaY沸石表面而制备出两亲性含钛NaY沸石。这类两亲性沸石催化剂能分布于油-水两相的界面处,在烯烃环氧化相界面反应中表现出远远优于仅具亲水或亲油性催化剂的活性。因此两亲性沸石的研制及其在 相界面催化反应中的应用成了近年来发展的一个新的研究课题。在随后的研究中两亲性沸石类型从含钛NaY分子筛拓宽到了Ti-p〔38’39]、TS-1[4G]和酸性HZSM-5沸石等[41],相界反应也应用到了环氧化及烯烃水合过程。
由于亲水性分子筛的孔内壁上或表面存在一定数量的表面羟基缺陷,这使氯硅烷通过与 硅羟基发生反应而键合在孔道内表面。以三甲基氯硅烷为例,分子筛表面改性原理。一OH是亲水性的,而一Si(CH3)3是亲油性的,所以分子筛就呈现了既亲油又亲水的两亲性。

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