一种高分子负载型催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开一种高分子负载型催化剂及其制备方法和应用，该催化剂是由分子链上含有亚胺基团的高分子聚苯胺和SalenMX催化剂制备而成，通过本发明方法制得的催化剂用于催化二氧化碳与环氧环己烷共聚，催化效率高，重复使用3次仍有活性，可回收再利用，其制备方法步骤简单，成本低廉，操作方便。

主权项

一种高分子负载型催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）配体的制备按摩尔比为1:2‑1:3的比例将（R,R）‑1,2‑环己二胺‑单‑（+）酒石酸盐和碳酸钾加入反应器中，然后加入乙醇至两种物质完全溶解后，滴加3,5‑二叔丁基水杨醛的乙醇溶液，使3,5‑二叔丁基水杨醛与碳酸钾的摩尔比为1:1~1:2，搅拌，在75~80℃回流2~2.5小时后停止反应，抽滤，用乙醇洗涤至滤液澄清，即可得具有以下结构式的配体Ⅱ：（2）SalenMX催化剂的制备在氩气保护，以1:1~2:3的摩尔比将步骤（1）制得的配体Ⅱ与二氯化铬溶于四氢呋喃中，加入反应器中，并在氩气保护下搅拌12~24小时，然后暴露在空气中搅拌12~24小时，加入乙醚，再分别用饱和氯化铵和饱和氯化钠萃取，萃取液经无水硫酸钠干燥，加压抽滤，干燥，即得SalenCr^ⅢCl催化剂；或者，在氩气保护下，向反应器中加入步骤（1）得到的配体Ⅱ和二氯甲烷，然后滴加无水醋酸钴的乙醇溶液，使配体Ⅱ与无水醋酸钴的摩尔比1:1~2:3，搅拌反应0.5~1小时后冷却，抽滤，沉淀用乙醇洗涤至滤液澄清，将固体物干燥后溶解在二氯甲烷中，再加入与固体物等摩尔量的含X的化合物，空气中氧化1~2天，过滤，滤液用无水硫酸钠干燥8~12小时，过滤，真空干燥，即得SalenCo^ⅢX；（3）本征态聚苯胺的制备按每100ml有机溶剂中添加32~55mmol苯胺的比例，将苯胺溶于有机溶剂中，制得A溶液，再按每100ml 1.0~1.5mol/L酸溶液中添加8~10mmol过硫酸铵的比例，将过硫酸铵溶于酸溶液中，制得B溶液，苯胺和过硫酸铵的摩尔比为3:1~5:1，在A溶液加入B溶液，聚合4~6小时后，收集水相产物，抽滤，用乙醇和蒸馏水洗涤滤液至澄清，真空60~70℃干燥8~12小时即得掺杂态聚苯胺，将上述掺杂态聚苯胺在磁力搅拌下用1~1.5mol/L的氨水反掺杂4~6小时，然后用水和乙醇洗涤至中性，真空干燥即得本征态聚苯胺；（4） 聚苯胺负载SalenMX催化剂的制备按1:1~1:3的摩尔比例将步骤（2）中制得的钴或铬SalenMX催化剂与本征态聚苯胺混合后溶解在二氯甲烷中，室温下搅拌18~24小时，过滤，然后用二氯甲烷洗涤至滤液澄清，并在35~45℃下真空干燥12~20小时，即得高分子负载型催化剂；所述催化剂结构式如式Ⅰ所示：其中：M为Co或Cr；X为Cl、硝酸根或乙酸根；为本征态聚苯胺。