1.一种用于烯烃环氧化反应固体酸催化剂,其特征在于,所述的催化剂采用季铵盐接枝改性处理的无机纳米氧化物为载体,活性组分为杂多酸或过氧杂多酸,其中,所述的无机氧化物为纳米mgo、sio2、al2o3中的一种或其任意组合。
2.一种如权利要求1所述的用于烯烃环氧化反应固体酸催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)称取一定量的无机氧化物粉末、硅烷基化试剂、溶剂投入反应器中,混合、搅拌使其反应,反应温度的范围为30~120℃,反应时间的范围为8~30小时;
其中:所述的无机氧化物粉末为纳米mgo、sio2、al2o3中的一种或其任意组合,所述的硅烷基化试剂为含季铵盐基团的硅烷基化试剂,具有以下两种化学式中的任意一种:
rmsi(or)3-m(ch2)nn+r1r2r3x-(1)
rmsix3-m(ch2)nn+r1r2r3x-(2)
其中,化学式(1)、(2)中的n、o、si分别代表氮、氧、硅元素;x表示卤素,选取f、cl、br、i元素中的任一种;m表示与硅原子连接的烷基数,取0~2的整数;n表示硅和磷原子间连接的亚甲基个数,取1~18的整数;r、r1、r2、r3选自碳原子数为1~18的烷基、苯基或苄基;
所述的溶剂为苯、甲苯、石油醚、乙腈、二氯乙烷、四氢呋喃、1,2-环氧六环、二氯乙烷中的一种或其任意组合;无机氧化物粉末与硅烷基化试剂摩尔比的范围为25:1~740:1,溶剂与无机氧化物粉末质量比的范围为5:1~2:1;
(2)将步骤(1)中产物进行过滤,将固体粉末和溶液分离,分离出的固体粉末用步骤(1)中的溶剂洗涤,每次洗涤用的溶剂与步骤(1)中无机氧化物粉末质量比的范围为5:1~2:1,除去其中未反应的硅烷基化试剂,烘干;
(3)配制杂多酸溶液:称取一定量的杂多酸溶解在溶剂中,杂多酸的浓度为0.01~0.20g/ml,所述溶剂为纯水、甲醇、乙醇、丙酮、氯甲烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的任意一种或几种混合物;或,配制过氧杂多酸溶液:称取一定量的杂多酸固体缓慢加入到质量浓度为30%~70%过氧化氢溶液中,杂多酸与h2o2质量比的范围为1:1~1:3,于20~30℃温度条件下,搅拌2~5h,得到过氧杂多酸溶液;
其中,杂多酸或过氧杂多酸与硅烷基化试剂摩尔比的范围为1:1~1:3;
(4)将步骤(2)中得到的固体粉末加入到步骤(3)配制的杂多酸或过氧杂多酸溶液中,温度控制在30~80℃,搅拌20~30h,过滤,分离后得到产物,用去离子水洗涤,直到淋洗水呈中性,在40~120℃烘箱中烘烤10~40h,得到催化剂原粉;
(5)将步骤(4)中得到的催化剂原粉和硅溶胶或铝溶胶混合,催化剂原粉和硅溶胶或铝溶胶质量比的范围为4:1~1:1,硅溶胶或铝溶胶质量百分比浓度范围为20%~30%,经搅拌、造粒后,在70~120℃烘烤10~30h,得到颗粒状催化剂成品。
3.根据权利要求2所述的负载型杂多酸催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述的化学式(1)、(2)中的x为cl;n取1~3的整数;r、r1、r2、r3选自的碳原子数为1~18的烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基中的任一种。
4.一种如权利要求1所述的用于烯烃环氧化反应固体酸催化剂的应用,其特征在于,该催化剂应用于烯烃环氧化反应。
5.根据权利要求4所述的用于烯烃环氧化反应固体酸催化剂的应用,其特征在于,该催化剂应用于双环戊二烯氧化制备二氧化双环戊二烯反应。