L'oxyde de propylène (PO) est l'un des principaux dérivés du propylène à haute réactivité, qui est largement utilisé comme matière première pour la fabrication de nombreux produits chimiques commerciaux. Le procédé à l'oxyde de propylène et au peroxyde d'hydrogène catalysé par le titanosilicate (HPPO) est considéré comme le plus avantageux car il est très économique et respectueux de l'environnement, donnant seulement H 2 O comme sous-produit théorique et obtenir une sélectivité élevée en PO dans des conditions de réaction douces. Le procédé industriel HPPO est généralement mis en œuvre dans un réacteur à lit fixe utilisant les catalyseurs de titanosilicate mis en forme.

Malheureusement, les liants inertes et non poreux dans les catalyseurs de mise en forme affectent toujours négativement l'accessibilité des sites actifs et les performances de réaction dans le procédé HPPO. De plus, pour le procédé HPPO, en termes de coût de catalyseur, réactivité à l'époxydation et sélectivité PO, le Ti-MWW/H de deuxième génération 2 O 2 /Le système d'acétonitrile est supérieur au TS-1/H de première génération actuellement commercialisé 2 O 2 /Système méthanol. Par conséquent, il est d'une grande importance académique et industrielle de concevoir et de synthétiser un catalyseur Ti-MWW applicable et de réaliser un processus HPPO hautement efficace, qui doit être conçu de manière délicate et globale.

Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Peng Wu de l'Université normale de Chine orientale, La Chine a conçu et synthétisé un catalyseur de titanosilicate de type MWW sans liant structuré avec des performances HPPO attrayantes via une méthode combinée de mise en forme, recristallisation et modification chimique des sites Ti. La recristallisation hydrothermale contrôlée assistée par double matrice a converti le SiO amorphe 2 liants en SiO extrudé 2 /Catalyseur Ti-MWW en phase cristalline de zéolite.

Réellement, une telle procédure pourrait faire d'une pierre deux coups :les problèmes de transfert de masse dans le catalyseur mis en forme et la modification chimique des micro-environnements des sites Ti actifs ont été surmontés simultanément. Il a été constaté que la recristallisation libérait non seulement la partie des sites Ti au sein des micropores emprisonnés par les liants, améliorer l'efficacité de diffusion et l'accessibilité des sites Ti, mais aussi construit un framework ouvert plus actif TiO 6 espèces et nids de silanol internes abondants, qui a favorisé la capacité d'accumulation et d'activation de H 2 O 2 à l'intérieur du monolithe Ti-MWW.

Après, le traitement successif à la pipéridine et la fluoration du Ti-MWW sans liant ont encore amélioré le H 2 O 2 l'activation et la capacité de transfert d'O actif des sites Ti actifs, et stabilisé l'intermédiaire Ti-OOH par liaison H formée entre l'extrémité H dans Ti-OOH et les espèces Si-F adjacentes, réalisant ainsi un processus d'époxydation plus efficace.

En outre, la réaction secondaire de l'hydrolyse du PO a été inhibée parce que la modification a désactivé efficacement de nombreux groupes Si-OH acides. La durée de vie du catalyseur Ti-MWW sans liant modifié était de 2400 h avec le H 2 O 2 conversion et sélectivité PO toutes deux supérieures à 99,5% ainsi qu'une faible consommation de solvant. Les performances catalytiques exceptionnelles impliquaient le grand potentiel de ce catalyseur Ti-MWW sans liant structuré dans les applications industrielles HPPO. Les résultats ont été publiés dans Journal chinois de catalyse .