一种氨基酸类水滑石催化剂载体的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种氨基酸类水滑石催化剂载体的制备方法，属于催化剂制备技术领域。
【背景技术】
[0002]类水滑石化合物是由带正电荷的金属氢氧化物层和层间电荷平衡阴离子所构成，结构类似水镁石，故又称之为层状双金属氢氧化物。通常情况下，这类化合物是由相互共边的Mg(OH)2八面体层状结构通过氢键缔合对顶地叠在一起，当部分Mg2+被半径相似的三价阳离子(如Al3+、Fe3+和Cr3+)同晶取代时，会导致层上正电荷的积累，这些正电荷被位于层间的阴离子(如C032—)平衡，而层间的其余空间则由结晶水填充。其通式表示为:[M2+HM3+X(OH)2]x+[Xm—]x/m.ηΗ20(Μ为金属，X为夹层阴离子，0.2<x<0.4)。可调的层内组成及选择范围很宽的阴离子，为HTLc材料提供了广阔的应用前景，不仅可以用来制备阴离子交换剂、吸附剂和催化剂，还可用于制备固态纳米反应器和聚合物复合材料。
[0003]类水滑石化合物和水滑石化合物有着相似的表面结构、物相组成及分布，可以直接或者间接作为复合氧化物催化剂前体，应用于有机分子反应中具有活性高、选择性好、金属活性组分分散度高、再生重复性好等优点，但是类水滑石还是存在一些缺点，比如具有与较小的比表面积、较差的热稳定性、且催化活性位无法充分暴露，这些缺点使其在应用上受到一定的限制。除此以外，水滑石属于矿石资源，如同石油一样，具有不可再生性能，长期使用，必将枯竭，因此，寻找一种可以代替水滑石的物质也是非常值得探寻的。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题:针对目前水滑石化合物虽然具有活性高、选择性好、金属活性组分分散度高等优点，但是水滑石作为一种矿物质属于不可再生资源，而类水滑石作为一种合成产物具有可再生性，但类水滑石存在比表面积小、热稳定性差以及催化活性位无法充分暴露的缺点，提供了一种以鱼酱和腐乳为原材料，通过从鱼酱和腐乳中提取氣基酸，对类水滑石材料进彳丁改性，提尚材料表面活性和催化活性，使材料性能得到提尚，从而得到氨基酸类水滑石催化剂载体的制备方法。本发明不仅方法独特新颖，操作简单易行，而且制成的氨基酸类水滑石催化效率高，表面活性和催化活性强，可多次循环使用。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
(1)取50?10g雷山鱼酱和30?50g腐乳放入500mL烧杯中，放置在磁力搅拌机上以500?600r/min的转速搅拌10?20min，使鱼酱和腐乳混合均勾，再向烧杯中加入200?300mL浓度为0.05mol/L的醋酸溶液，放入超声提取仪中，升高温度至70?80°C，以200?300W的功率超声提取I?2h，得提取液；
(2)将提取液过滤去除滤渣后得滤液，继续加入5?1mL浓度为0.03mol/L的三氯乙酸、3?5mL质量浓度为20%的醋酸铅溶液以及20?30mL磺基水杨酸，放置在摇床上振荡反应I?2h后静置过夜沉淀，再将其移入卧式离心机中，以7000?8000r/min的转速离心15?25min，分离去除沉淀物，得上清液，备用；
(3)量取300?500mL浓度为0.5mol/L的硝酸镁溶液和100?200mL浓度为0.3mol/L的硝酸铝溶液装入带有搅拌器、滴液漏斗和冷凝回流装置的三口烧瓶中，启动搅拌器，以200?300r/min的转速揽摔10?20min;
(4)搅拌完成后，再将50?10mL质量浓度为30%的氢氧化钠溶液逐滴滴入烧瓶中，控制滴加速度使其20?30min内滴加完毕，移入水浴锅中，加热升温至50?70°C反应7?9h后，将混合液移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤3?5次，分离得到滤渣，干燥后研磨成粉，得类水滑石粗品；
(5)称取20?30g制得的类水滑石粗品倒入上述分离出的上清液中，放置在磁力搅拌机上，以700?800r/min的转速剧烈搅拌10?20min，用浓度为2mol/L的磷酸溶液调节pH至3?4，再移入超声振荡仪中，以100?200W的功率超声12?18h进行剥离处理；
(6)将剥离处理后的混合物放入卧式离心机中，以8000?9000r/min的转速离心处理20?30min，分离去除上清液，得白色固体滤渣，将其放入烘箱中，在105?110°C下干燥后即得氨基酸类水滑石催化剂载体。
[0006]本发明的应用方法是:在醛、芳环侧链的烷基氧化成酸的过程中，加入本发明制得的I?2g氨基酸类水滑石催化剂，充分搅拌均勾，在60?70 °C条件下反应45?55min，之后检测，与未添加氨基酸类水滑石催化剂的反应过程相比反应产物产率增加了 5?10%，反应时间减少了10?20%。
[0007]本发明的有益效果是:
(1)本发明操作简单易行，原料简单易得；
(2)本发明制成的氨基酸类水滑石具有催化效率高，表面活性和催化活性强的优点，且可多次循环使用。
【具体实施方式】
[0008]首先取50?10g雷山鱼酱和30?50g腐乳放入500mL烧杯中，放置在磁力搅拌机上以500?600r/min的转速搅拌10?20min，使鱼酱和腐乳混合均勾，再向烧杯中加入200?300mL浓度为0.05mol/L的醋酸溶液，放入超声提取仪中，升高温度至70?80°C，以200?300W的功率超声提取I?2h，得提取液;然后将提取液过滤去除滤渣后得滤液，继续加入5?1mL浓度为0.03mol/L的三氯乙酸、3?5mL质量浓度为20%的醋酸铅溶液以及20?30mL磺基水杨酸，放置在摇床上振荡反应I?2h后静置过夜沉淀，再将其移入卧式离心机中，以7000?8000r/min的转速离心15?25min，分离去除沉淀物，得上清液，备用；随后量取300?500mL浓度为0.5mol/L的硝酸镁溶液和100?200mL浓度为0.3mol/L的硝酸铝溶液装入带有搅拌器、滴液漏斗和冷凝回流装置的三口烧瓶中，启动搅拌器，以200?300r/min的转速搅拌10?20min;接下来搅拌完成后，再将50?10mL质量浓度为30%的氢氧化钠溶液逐滴滴入烧瓶中，控制滴加速度使其20?30min内滴加完毕，移入水浴锅中，加热升温至50?70°C反应7?9h后，将混合液移入布氏漏斗，用去离子水洗涤抽滤3?5次，分离得到滤渣，干燥后研磨成粉，得类水滑石粗品；之后称取20?30g制得的类水滑石粗品倒入上述分离出的上清液中，放置在磁力搅拌机上，以700?800r/min的转速剧烈搅拌10?20min，用浓度为2mol/L的磷酸溶液调节pH至3?4，再移入超声振荡仪中，以100?200W的功率超声12?18h进行剥离处理;最后将剥离处理后的混合物放入卧式离心机中，以8000?9000r/min的转速离心处理20?30min，分离去除上清液，得白色固体滤渣，将其放入烘箱中，在105?110°C下干燥后即得氨基酸类水滑石催化剂载体。
[0009]实例I
首先取50g雷山鱼酱和30g腐乳放入500mL烧杯中，放置在磁力搅拌机上以500r/min的转速搅拌lOmin，使鱼酱和腐乳混合均匀，再向烧杯中加入200mL浓度为0.05mol/L的醋酸溶液，放入超声提取仪中，升高温度至70°C，以200W的功率超声提取lh，得提取液;然后将提取液过滤去除滤渣后得滤液，继续加入5mL浓度为0.03mol/L的三氯乙酸、3mL质量浓度为20%的醋酸铅溶液以及20mL磺基水杨酸，放置在摇床上振荡反应Ih后静置过夜沉淀，再将其移入卧式离心机中，以7000r/min的转速离心15min，分离去除沉淀物，得上清液，备用;随后量取300mL浓度为0.5mol/L的硝酸镁溶液和10mL浓度为0.3mol/L的硝酸铝溶液装入带有搅拌器、滴液漏斗和冷凝回流装置的三口烧瓶中，启动搅拌器，以200r/min的转速搅拌1min;接下来搅拌完成后，再将50mL质量浓度为30%的氢氧化钠溶液