用于乙醇气相氧化羰基合成碳酸二乙酯的介孔炭负载的催化剂及其制备方法

摘要

本发明提供了一种用于乙醇气相氧化羰基合成碳酸二乙酯的介孔炭负载的催化剂及其制备方法。所述催化剂是以介孔炭为载体的Wacker型催化剂，负载的活性组分有：CuCl₂·2H₂O、PdCl₂和NaOH，助剂为KCl，负载量占载体的3-10wt％(以铜为基准)。制备过程包括：载体的制备采用硬模板法，以SBA-15为模板，蔗糖为炭源，用NaOH醇水溶液脱除模板；催化剂的制备分两步，首先将介孔炭浸渍于CuCl₂·2H₂O、PdCl₂和KCl的甲醇溶液中，移除溶剂后再浸渍NaOH的甲醇溶液处理，蒸发干燥制得催化剂。本发明的优点在于催化剂制备方法简单，价格低廉，过程避免使用剧毒的HF，使用本发明的催化剂活性组分分散度高，热稳定性好，不易烧结，具有产物碳酸二乙酯选择性高、催化活性高等优点。

主权项

一种用于乙醇气相氧化羰基合成碳酸二乙酯的介孔炭负载的催化剂，其特征是制备方法包括以下步骤：1)介孔炭载体的制备：模板介孔分子筛SBA‑15的制备：将聚氧乙烯‑聚氧丙烯‑聚氧乙烯三嵌段聚合物加入1.77M的稀盐酸溶液中，40℃下搅拌待其完全溶解后，滴加正硅酸乙酯，正硅酸乙酯、聚氧乙烯‑聚氧丙烯‑聚氧乙烯三嵌段聚合物与HCl的摩尔比为1：0.017：5.88，40℃下搅拌24小时，然后在100℃下晶化24小时；将结晶产物过滤洗涤至中性，干燥除去水分后，置于马弗炉中550℃焙烧5小时，制得白色粉末即为模板SBA‑15；介孔炭的制备：按蔗糖、浓硫酸与水质量比为1：0.112：4配制含蔗糖和浓硫酸的水溶液，倒入模板SBA‑15中，其中SBA‑15与蔗糖的质量比为1：1.25，搅拌使溶液均匀浸渍模板后，置于烘箱中100℃预炭化6h，再升温至160℃预炭化6h；将所得到的灰褐色样品再次浸渍于含蔗糖及浓硫酸的水溶液中，其中蔗糖、浓硫酸、水的量按所加SBA‑15的量进行称取，各物料质量比为1SBA‑15：0.8蔗糖：0.09浓硫酸：5H₂O，搅拌均匀后置于烘箱中100℃预炭化6h，再升温至160℃预炭化6h，制得二氧化硅/炭复合物；将二氧化硅/炭复合物在N₂保护下，900℃下炭化6h，然后将所得样品置于1M NaOH醇水溶液中100℃回流搅拌脱除模板，最终得到介孔炭载体；2）活性组分范围的负载：将介孔炭浸渍于CuCl₂·2H₂O、PdCl₂和KCl的甲醇溶液中，60℃下搅拌6h，旋转蒸发移除甲醇溶剂后，80℃下真空干燥4h；然后再放入NaOH的甲醇溶液中，60℃下搅拌6h，旋转蒸发移除甲醇溶剂后，80℃下真空干燥4h，最终得到介孔炭负载的Wacker型催化剂；催化剂是以介孔炭为载体的Wacker型催化剂，负载的活性组分有：CuCl₂·2H₂O、PdCl₂和NaOH，助剂为KCl，铜的负载量以铜元素为基准计算，占载体的重量百分比为3‑10wt%；其他原子百分比Cu/Pd=20、KCl/Cu=1、Cu/OH=1。