苯酚是一种重要的化工原料,广泛用于制取树脂、洗涤剂、除草剂、医药等。工业生产中苯酚主要是由异丙苯氧化法生产,该方法制取苯酚收率低,能耗高,且受丙酮市场的约束。苯一步法制苯酚是一种节能环保的新方法。氧化剂主要有N₂O、O₂和H₂O₂,其中H₂O₂作氧化剂,反应可在液相中进行,且反应条件温和,副产物为水,对环境无污染。催化剂有分子筛类、负载金属、有机络合物等,其中TS-1分子筛对苯一步转化制苯酚具有良好的催化性能。然而,钛硅分子筛由于其本身的微孔结构阻碍了大分子反应物和产物的扩散,导致分子筛的催化活性位不能被有效利用,反应速率和选择性都很低。具有多级孔结构的分子筛可以解决这一难题。分子筛粉末用于液相反应面临回收分离的问题,而成型催化剂需要添加适量的粘合剂,会对分子筛催化剂的性能产生影响。鉴于此,本文提出了一种制备具有多级孔道TS-1独居石的新方法,并采用了两种工序制备了不同结构的多级孔道TS-1独居石。利用冷冻干燥法制备出具有多级孔结构的独居石后,再经过蒸汽辅助结晶可得到不含粘结剂的独居石。冷冻干燥法又叫冰模板法是利用冰作模板剂制备多孔材料的一种节能环保的方法。冰模板法的优势在于不仅能得到连续且规则排列的孔结构,而且可以通过控制液固相比例和冷冻温度梯度调控孔隙率及孔隙宽度。丰富的孔隙率和相互贯通的大孔孔道以及介孔和微孔使得材料在非均相催化方面具有良好的应用前景。本文设计了一种管式循环反应器进行苯酚羟基化反应,探究了多级孔TS-1独居石的催化性能。结果显示两种分子筛独居石比分子筛原粉具有更优异的催化性能。在反应温度为80℃,反应4个小时之后,用第二种工序制备的多级孔钛硅分子筛独居石催化的苯羟基化反应可达到93.5%的选择性和24.6%的收率,比传统浆态反应器中分子筛原粉催化反应的选择性和收率分别提高了18%和10%。