一种皮克林乳液聚合制备大孔固体酸催化剂的方法

摘要

本发明涉及一种皮克林乳液聚合制备大孔固体酸催化剂的方法，属环境功能材料制备技术领域，通过水解缩合合成二氧化硅粒子，并使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对其进行改性增强其疏水性，接着以不同比例的司班80和疏水性的硅球颗粒当作双乳化剂，合成了一系列大孔、酸性的功能的聚合的皮克林高内相乳液材料。通过扫描电镜、傅里叶-红外色谱、氨气程序升温脱附和X射线光电子能谱分析了这种材料的性质。在常压下，纤维素以1-乙基-3-甲基咪唑氯盐离子液体为溶剂转化成5-羟甲基糠醛，得到了中等至良好的产率，研究了这种材料的催化活性。这种材料非常容易的循环了至少四次以后，活性没有很大的失去。

主权项

一种皮克林乳液聚合制备大孔固体酸催化剂的方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）硅球的合成和硅球疏水性改性把正硅酸乙酯（TEOS）加入CH₃CH₂OH 和 H₂O的水溶液中，随后往里面加入质量百分比浓度为22~25%NH₃·H₂O，在30℃下以600~800rpm/min搅拌1‑1.5小时，通过离心机离心后，在60~80℃真空烘箱中干燥3~4小时，得到了均匀的硅球；其中所述的正硅酸乙酯（TEOS）、NH₃·H₂O、CH₃CH₂OH、H₂O体积比为5.8~6 : 3~3.14 : 85~90 : 9~11；把合成的硅球、甲苯、水和γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH‑570）混合，在40℃下搅拌20~24小时，通过离心机离心后，在60~80℃真空烘箱中干燥3~4小时，得到了疏水性的硅球；其中所述的合成的硅球、甲苯、水和γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH‑570）混合比例为0.9 g ~1 g : 140 mL ~150 mL : 8 mL ~15 mL : 3.2 mL ~3.5 mL；（2）聚合的皮克林高内相乳液聚合物的合成和磺化首先，疏水性的硅球、二乙烯基苯（DVB）、司班80（span80）和偶氮二异丁腈（AIBN）按一系列比例配制作为油相，然后，过硫酸钾、硫酸钾和对苯乙烯磺酸钠（SSS）加入去离子水中作为水相，最后在以900~1100rpm/min搅拌下，水相逐滴加入油相中，10~20分钟后，将其制备成稳定的皮克林高内相乳液；将其在60~65℃保持18~24小时进行热引发聚合反应；获得的聚合物用丙酮在60~80℃下索氏提取20~24小时，最后皮克林高内相聚合物在25~30℃真空干燥；（3）把得到的皮克林高内相聚合物和质量百分比浓度为98%的浓硫酸在60~70℃下反应10~12小时，然后过滤，用去离子水清洗多次直到硫酸洗净，最后在60~80℃的烘箱干燥3~4小时，得到了具有大孔的固体酸催化剂。