酸辅助后合成法构建富钛无硼MWW型分子筛用于高效烯烃环氧化

本文报道了一种创新策略，通过Ti(SO4)2/H2SO4酸溶液后处理小尺寸纯硅ITQ-1前驱体，成功制备钛含量高达3.7 mol.%的无硼Ti-MWW分子筛（MWW拓扑结构）。该技术突破传统硼酸辅助水热法的限制，显著提升骨架钛（Lewis酸位）负载量，在烯烃环氧化反应中展现优异催化性能。

　　

Highlight

本研究通过调控纯硅ITQ-1前驱体的尺寸与形貌，结合Ti(SO₄)₂/H₂SO₄酸溶液后处理策略，实现了无硼Ti-MWW分子筛中钛物种的高效植入。旋转速率实验表明：减小前驱体尺寸可暴露更多硅醇巢缺陷位，使钛负载量突破3.7 mol.%的行业纪录，其中开放位点与封闭位点骨架钛的协同作用大幅提升烯烃环氧化催化效率。

Results and Discussion

扫描电镜（SEM）显示：静态合成的ITQ-1-0rpm呈6-10μm六方片层堆叠结构，而150rpm旋转合成的ITQ-1-150rpm形成自支撑超薄纳米片（200-500nm）。这种形貌演化使后者比表面积增加3倍，钛植入量提升400%。紫外-可见光谱证实：小尺寸前驱体制备的催化剂中四配位骨架钛占比超90%，且开放位点钛（活性中心）比例显著提高。

Conclusions

该工作为制备高钛负载无硼Ti-MWW提供了普适性方案：通过调控前驱体结晶动力学（旋转速率）优化硅醇巢缺陷密度，结合酸性钛源后处理，实现钛物种精准定位。所得催化剂在丙烯环氧化反应中转化率较传统方法提升2.1倍，为绿色氧化工艺开发奠定材料基础。