金属掺杂TiO2催化剂制备及催化合成N-甲基氧化吗啉

来源：精细化工杂志2022年第2期北京时间：

作者：李永威

摘要：以H2Ti3O7纳米线为前驱体，通过简单的离子交换和高温焙烧两步制备了具有不同金属掺杂的yM/TiO2催化剂（M=Fe, Co, Ni，y=0.25%，0.75%，1.25%，1.75%，2.25%）。通过XRD、SEM、TEM、XPS对催化剂进行了表征，结果显示掺杂的金属元素均匀分散到制备的TiO2纳米线基体表面，yM/TiO2催化剂形貌为纳米线/纳米棒，金属离子的掺入造成TiO2晶体结构中局部晶格扭曲导致催化剂表面形成较多的氧空位，提升了催化活性。考察了yM/TiO2催化剂在以H2O2为氧化剂催化氧化N-甲基吗啉（NMM）合成N-甲基氧化吗啉（NMMO）反应中的催化性能，结果表明，当掺杂的金属Fe含量为1.75%时，催化剂表面缺陷氧含量高达16.86%，催化性能最佳，在反应温度为35 ℃、反应3 h后NMMO产率达到97.5%。

关键词：yM/TiO2;掺杂;NMMO;催化氧化;选择性;催化技术

基金资助：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）