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本文制备了三种硅烷化改性TS-1催化剂,进而考察了应用于1-己烯环氧化和丁酮氨肟化反应过程中的催化性能和催化作用机理。首先,论文介绍了制备含有硅羟基Si-OH、氨基-NH2和烷基的硅烷化改性TS-1催化剂的方法,并通过FT-IR、TG/DTG、UV-Vis、BET和元素分析表征硅烷化剂的负载情况和负载量。其次,采用UV-Vis、NH3-TPD和Py-IR分析改性TS-1加入H2O2后,Ti-OOH、Si-OH数量的变化和表面酸性的变化。进而,考察了 TS-1改性对1-己烯环氧化和丁酮氨肟化反应催化性能的影响。最后,结合表征分析结果和文献,讨论了改性TS-1催化氧化作用机理。实验结果表明,在TS-1硅烷化前采用氨水溶液进行预处理,能够提高TS-1表面的Si-OH数量,从而提高TS-1用APTES、MTES及DMDES硅烷化改性的效率,同时不改变TS-1的骨架结构和总钛含量。FT-IR、TG/DTG结果表明预处理后的TS-1通过硅烷化改性成功制备得到含有硅羟基Si-OH、氨基-NH2和烷基的改性TS-1催化剂;UV-Vis结果表明改性前后TS-1的Ti元素分布基本不变;BET分析表明改性TS-1催化剂的BET比表面积、t-plot微孔比表面积和t-plot微孔孔容均减小,说明在孔道内外都接枝了硅烷化剂;元素分析结果表明三种改性催化剂APTES/TS-1水解、MTES/TS-1水解及DMDES/TS-1水解的接枝率分别为 0.664、0.833 及 0.663 mmol/g。UV-Vis表征结果表明,三种改性TS-1中,加入H2O2后,与未改性TS-1/H2O2相比,Ti-OOH过氧活性中心稳定性和数量增加。NH3-TPD结果表明,MTES/TS-1水解和DMDES/TS-1水解加入H202后,与TS-l/H2O2相比,Ti-OOH数量增加,Si-OH的数量显著减小。Py-IR结果表明,TS-1改性会改变TS-1的表面酸性。1-己烯环氧化和丁酮氨肟化反应结果表明,三种改性TS-1催化剂均能显著提高1-己烯环氧化和丁酮氨肟化反应的转化率和选择性。未改性TS-1催化1-己烯环氧化反应的转化率为59.2%,选择性为64.1%;三种改性催化剂APTES/TS-1水解、MTES/TS-1水解及DMDES/TS-1水解催化剂催化1-己烯环氧化反应的转化率分别为69.0%、69.0%和64.7%,选择性分别为68.9%、95.4%和96.7%。未改性TS-1催化丁酮氨肟化反应的转化率为68.0%,选择性为84.3%;三种改性催化剂APTES/TS-1水解、MTES/TS-1水解及DMDES/TS-1水解催化剂催化丁酮氨肟化反应的转化率分别为71.3%、73.6%和78.0%,选择性分别为86.5%、97.5%和 99.3%。结合表征分析结果和文献,论文讨论了改性TS-1催化氧化作用机理。APTES/TS-1水解/H2O2体系中,APTES中末端氨基-NH2中的N原子与Ti-OOH中的末端H原子形成氢键,APTES/TS-1水解后引入的Si-OH与Ti-OOH中的末端O原子也形成氢键,其中以Si-OH与Ti-OOH形成的氢键作用为主,这两个氢键结构,稳定了 Ti-OOH活性中心,提高了 Ti-OOH活性中心的数量。MTES/TS-1水解/H2O2体系和DMDES/TS-1水解/H2O2体系中Si-OH末端的H原子与Ti-OOH末端的O原子形成氢键作用,使得Ti-OOH稳定性和数量增加,同时使Si-OH酸量减少。同时,硅烷化剂中有机基团也改变了催化剂表面的疏水性。这些因素综合使得硅烷化改性TS-1催化剂催化1-己烯环氧化和丁酮氨肟化反应的转化率和选择性均有显著增加。