【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于催化劑制備，具體涉及一種釩摻雜的ts-1分子篩催化劑及其制備方法和應用。
技術介紹
1、ts-1分子篩是一種具有規則微孔結構的固體酸催化劑，其孔道由z字型十元環孔道（孔徑0.51×0.55?nm）和直型十元環孔道（孔徑0.53×0.56?nm）交叉形成的三維十元環孔道體系構成。
2、一般，ts-1分子篩中的孤立四配位骨架鈦作為催化氧化的活性中心，主要位于分子篩孔道內。因此，ts-1分子篩在催化分子直徑較小的烯烴和直鏈烷烴反應中表現出卓越的活性和產物選擇性。但由于鈦的水解較快，骨架中的鈦含量較難提升，并且單一的骨架鈦的催化能力有限。
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種釩摻雜的ts-1分子篩催化劑及其制備方法和應用。該催化劑在烯烴氧化過程中表現出優異的催化性能，具有高活性和高選擇性
2、為達到此目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供了一種釩摻雜的ts-1分子篩催化劑，包括ts-1分子篩骨架以及摻雜在所述ts-1分子篩骨架上的釩。
4、優選地，以釩摻雜的ts-1分子篩催化劑中的si的摩爾量計，所述釩的摻雜量為3~5mol%。
5、第二方面，本專利技術提供一種上述釩摻雜的ts-1分子篩催化劑的制備方法，包括以下步驟：
6、s1：將釩源和硅源溶液的混合溶液與鈦源溶液混合，得到混合物；所述硅源溶液包括硅源和模板劑；所述鈦源溶液包括鈦源和溶劑；
7、s
8、優選地，所述硅源包括正硅酸四乙酯。
9、優選地，所述模板劑包括四丙基氫氧化銨。
10、優選地，所述溶劑包括異丙醇。
11、優選地，所述溶劑與鈦酸四丁酯的摩爾比為(60~80):1。
12、優選地，所述四丙基氫氧化銨與正硅酸四乙酯的摩爾比為(0.3~0.5):1。
13、優選地，所述四丙基氫氧化銨的質量分數為20~25%。
14、優選地，所述釩源選自硫酸氧釩、三氯化釩、偏釩酸銨、異丙醇氧釩、草酸氧釩或乙酰丙酮氧釩中的任意一種或多種。
15、優選地，所述鈦源選自鈦酸四丁酯、四氯化鈦或硫酸氧鈦中的任意一種或多種。優選地，所述晶化調節劑選自碳酸銨、硝酸銨、硫酸銨或檸檬酸銨中的任意一種或多種。
16、優選地，所述鈦源、釩源、晶化調節劑與硅源的摩爾比為(0.02~0.05):(0.03~0.05):(0.05~0.2):1。
17、優選地，所述水熱晶化處理的溫度為150~180℃，時間為72~96?h。
18、優選地，所述煅燒的氣氛為空氣，煅燒的溫度為500~560℃，升溫速率為2~3?℃/min，時間為2~10?h。
19、第二方面，本專利技術提供一種上述釩摻雜的ts-1分子篩催化劑在催化烯烴反應中的應用。
20、優選地，所述烯烴選自1-戊烯、1-己烯、1-庚烯或1-辛烯中的一種或多種。
21、優選地，所述烯烴與釩摻雜的ts-1分子篩催化劑的比例為(20~40)?mmol:(0.4~0.6)?g。
22、優選地，所述反應在溶劑和氧化劑的存在下進行。
23、優選地，所述氧化劑選自雙氧水溶液，所述雙氧水溶液的質量分數為20~50%；所述氧化劑與烯烴的摩爾比為(1~1.5):2。
24、優選地，所述溶劑選自甲醇。
25、優選地，所述反應的溫度為50~70℃，反應壓力為0.1~0.3?mpa，反應時間為0.5~6h。
26、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
27、本專利技術提供了一種釩摻雜的ts-1分子篩催化劑，該催化劑通過將具有獨特的電子結構和催化特性的釩金屬雜原子摻雜到ts-1分子篩骨架上，形成一種新型的v/ts-1催化劑。在本專利技術中，摻雜的釩原子具有多種氧化態，在催化過程中能通過氧化還原特性有效促進反應進行。同時，該催化劑中的鈦（ti）和釩（v）原子在分子篩結構中可以產生協同效應，這種效應能夠顯著增強催化劑的催化能力，尤其是在烯烴氧化反應中的催化應用。
28、經測試，所述v/ts-1分子篩催化劑在烯烴氧化過程中表現出優異的催化性能，具有高活性和高選擇性，其中，烯烴的轉化率在20%以上，相對應的環氧烷烴的選擇性在70%以上。
29、可見，這一發現不僅擴展了ts-1分子篩的應用范圍，而且為開發高效的烯烴氧化催化劑提供了新的思路和方法。
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1.一種釩摻雜的TS-1分子篩催化劑，其特征在于，包括TS-1分子篩骨架以及摻雜在所述TS-1分子篩骨架上的釩。
2.根據權利要求1所述的釩摻雜的TS-1分子篩催化劑，其特征在于，以釩摻雜的TS-1分子篩催化劑中Si的摩爾量計，所述釩的摻雜量為3~5?mol%。
3.一種如權利要求1或2所述的釩摻雜的TS-1分子篩催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述硅源包括正硅酸四乙酯；
5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述釩源選自硫酸氧釩、三氯化釩、偏釩酸銨、異丙醇氧釩、草酸氧釩或乙酰丙酮氧釩中的任意一種或多種；
6.根據權利要求3~5中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述鈦源、釩源、晶化調節劑與硅源的摩爾比為(0.02~0.05):(0.03~0.05):(0.05~0.2):1。
7.根據權利要求3~6中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述水熱晶化處理的溫度為150~180℃，時間為72~96?h；
8.權利要求1或2所述的釩
9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述烯烴選自1-戊烯、1-己烯、1-庚烯或1-辛烯中的一種或多種；
10.根據權利要求8或9所述的應用，其特征在于，所述反應在溶劑和氧化劑的存在下進行；
...【技術特征摘要】
1.一種釩摻雜的ts-1分子篩催化劑，其特征在于，包括ts-1分子篩骨架以及摻雜在所述ts-1分子篩骨架上的釩。
2.根據權利要求1所述的釩摻雜的ts-1分子篩催化劑，其特征在于，以釩摻雜的ts-1分子篩催化劑中si的摩爾量計，所述釩的摻雜量為3~5?mol%。
3.一種如權利要求1或2所述的釩摻雜的ts-1分子篩催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述硅源包括正硅酸四乙酯；
5.根據權利要求3或4所述的制備方法，其特征在于，所述釩源選自硫酸氧釩、三氯化釩、偏釩酸銨、異丙醇氧釩、草酸氧釩或乙酰丙酮氧釩中的任意一種或多種；
6.根據權利要求3~5中任一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：史會兵，郭新聞，劉旭，趙德明，馬韻升，李壽麗，左軼，王倩，郭虎菲，耿立娜，崔勇，張鳳岐，王耀偉，欒波，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：
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