添加 Tween80 對觸媒反應活性之影響

由上述儀器的鑑定結果可以確認， Tween 80 的添加能使大顆粒團聚變得較小，

並且增加顆粒間的孔隙率，顯示Tween 80 的確能改善顆粒團聚的現象，接下來即 進行添加Tween 80 後的觸媒活性測試。

在本章節的觸媒活性測試中，GHSV 皆為 14000 mLh^-1gcat-1。從圖4-35 的比較 可以明顯發現，添加Tween 80 後，觸媒的 PO 選擇率皆比 Au/TS-1 來得低，顯示 並沒有Tween 80 的添加未如預期的能增加觸媒活性；從表 4-12 的反應結果整理也 能發現，有加Tween 80 的觸媒不僅丙烯轉化率比未加 Tween 80 的觸媒要低，PO 選擇率也較低，顯示Tween 80 的添加造成觸媒活性變差，H2使用效率也較低。此 外，最為明顯的是副產物的選擇率變化，有加Tween 80 觸媒的 Propanal 和 Acrolein 選擇率增加約兩倍，而CO2的選擇率則相對增加較少。

由「Tween 80 的添加造成觸媒的丙烯轉化率變低，但副產物的含量卻明顯增 加」此一結果，顯示加入Tween 80 雖然能增加顆粒間的孔洞以及減少顆粒間的聚

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集，但同時也增加副反應的發生，推測可能是因為在添加Tween 80 擔體的鍛燒過 程中，雖然已經透過降低升溫速率以及增加多段持溫程序，試圖避免Tween 80 在 燃燒過程中大量放熱，但是成果有限，因此仍有部分骨架內四配位的Ti 被燒成其 他骨架外形式 (如八配位、六配位或是 TiO2)，如圖 4-36 所示。由於骨架外的 Ti 可能會造成副反應發生，在表4-12 加入 Tween 80 觸媒的活性結果中，也確實發現 副產物選擇率有顯著的增加。此外，骨架外Ti 的存在，將造成擔載金的過程中金 擔載量的提升[93]，如表 4-12 所示，添加 Tween 80 的觸媒其金擔載量皆比沒添加 Tween 80 的觸媒要來得高。

從添加Tween 80 的實驗結果顯示，骨架外的 Ti 活性位置對觸媒活性的影響比 顆粒聚集更為顯著，這也驗證了很可能骨架外的Ti 即為副反應發生的活性位置。

圖4-35 觸媒添加 Tween 80 前後的 PO 選擇率比較

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圖4-36 TS-1 添加 Tween 80 後的 UV-Vis 分析結果

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但因為有較多Octahedral Ti 存在，副產物生成較多，在環氧丙烷選擇率方面 Au/TS-1-2T 沒有明顯優於 Au/TS-1。

3. 使用硝酸預處理程序，能夠有效的清除 TS-1-2T 表面上 Octahedral 的 Ti，和 TS-1 有相同的 UV-Vis 結果，並且不會影響 MFI 結構、表面積、孔洞體積、

骨架內Ti 含量和顆粒大小。經由反應活性測試，在相同的丙烯轉化率下，

Au/TS-1-2T-HNO3的環氧丙烷選擇率和氫氣使用效率皆明顯優於Au/TS-1 和 Au/TS-1-2T，且幾乎沒有副產物 Acrolein 的生成，顯示較短的擔體內通道能 避免副反應和全氧化反應的發生。而因為Au/TS-1-2T-HNO3的丙烯轉化率較 低，因此將GHSV 從 14000 mLkgcat-1h^-1降低至9333 mLkgcat-1h^-1，但丙烯轉化 率仍然無法有效提升，環氧丙烷選擇率卻下降許多，而再將GHSV 降低至 7000 mLkgcat-1h^-1後，發現所有的產物皆被氧化成CO2，無環氧丙烷的生成。目前 Au/TS-1-2T-HNO3的環氧丙烷選擇率雖優於Au/TS-1，但兩者的產率接近，因