用于烯烃环氧化反应固体酸催化剂和制备方法及应用与流程

文档序号:20614751发布日期:2020-05-06 20:01阅读:来源:国知局

技术特征:

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。


技术总结
本发明提供了一种用于烯烃环氧化反应固体酸催化剂和制备方法及应用。该催化剂采用季铵盐接枝改性处理的纳米无机氧化物为载体,活性组分为杂多酸或过氧杂多酸。其制备方法的步骤包括:采用含季铵盐的硅烷基化试剂接枝改性处理无机氧化物,得到催化剂载体;通过离子交换,将杂多酸或过氧杂多酸吸附在氧化物载体表面,经水洗、烘干得到催化剂原粉;用硅溶胶或铝溶胶与催化剂原粉混合、搅拌、造粒、干燥处理,得到颗粒状催化剂。本发明制备的催化剂,催化性能稳定,反应活性高,绿色环保,适用于烯烃环氧化反应,尤其适用于双环戊二烯氧化制备二氧化双环戊二烯领反应,具有良好的工业应用前景。

技术研发人员:翁羽飞;孙荣华;周飞;奚军;蒋方红;许艾娜
受保护的技术使用者:中国石油化工股份有限公司;中国石化上海石油化工股份有限公司
技术研发日:2018.10.25
技术公布日:2020.05.05
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