规整中孔TiO2微球的合成与环戊烯氧化催化研究

"这篇研究快报主要探讨了规整中孔TiO2微球的制备方法及其在环戊烯氧化生成戊二醛反应中的应用。研究人员通过均相沉淀法制备出高比表面积和有序中孔结构的TiO2微球，这种微球具有独特的核心-壳层结构，其外壳厚度约为100nm，空隙壳层约为300nm，粒径约为3.6μm。实验中，TiCl4被用作前驱体，采用醇-水热体系合成，同时也研究了不同制备条件对TiO2微球结构的影响。此外，通过XRD、SEM和TEM等表征技术对TiO2微球进行了深入分析。在环戊烯氧化过程中，负载WO3的TiO2微球催化剂表现出良好的催化活性，并与其它载体进行了对比。这项工作得到了国家自然科学基金、上海市科委基础研究重点项目和上海市教委曙光计划项目的资助。" 文章详细介绍了TiO2作为一种多功能环保无机材料在介电、涂料和催化领域的广泛应用。戊二醛作为一种精细化学品，其传统生产过程复杂且条件苛刻。研究人员邓景发等人提出了一种新的一步法合成戊二醛的方法，使用环戊烯和双氧水，以钨酸为催化剂，简化了工艺流程并降低了成本。然而，均相催化剂的分离仍然是个挑战，因此固载化催化剂的研究成为热点。该研究中，作者郭昌文、戴维林等人通过均相沉淀法，首次在醇-水热环境中成功合成了规整中孔结构的TiO2微球。这些微球具有高比表面积，有利于提高催化效率。 实验部分详细列出了所使用的试剂和仪器，如H2O2、Na2WO4·2H2O、环戊烯、TiCl4等，并指明了测定比表面积和孔径分布、观察微观结构以及进行X射线衍射分析的具体设备和条件。这表明了研究者对实验条件和结果表征的严谨性。 通过对不同制备条件的探究，研究人员发现可以调控TiO2微球的结构，这对于优化催化剂性能至关重要。负载WO3的TiO2微球在环戊烯氧化成戊二醛的反应中表现出优异的催化性能，这不仅提高了反应效率，还可能为工业生产提供更为经济和环保的解决方案。与其它载体相比，负载型催化剂的优势在于催化剂的回收和重复使用，这有助于解决均相催化剂的分离问题，降低生产成本。 这项研究不仅揭示了规整中孔TiO2微球的合成方法，还展示了其在环戊烯氧化反应中的实际应用潜力，对于改进戊二醛生产工艺和推动环保催化技术的发展具有重要意义。