本发明专利技术公开了一种Au/BW11/Al2O3催化剂及其制备方法与用途。本发明专利技术在Al2O3上依次负载了BW11和纳米金，形成Au/BW11/Al2O3催化剂，其中Al2O3用作催化剂的载体，Au和BW11作为催化剂的主要活性成分，其负载效率较高，分散程度较好。本发明专利技术提供的催化剂对环辛烯环氧化制备环氧环辛烷具有活性高和选择性好的特点，符合工业生产的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种Au/BWn/Al203催化剂及其在环辛烯环氧化中的应用。
技术介绍
从有机合成化学基础研究和工业应用的角度来看，烯烃的环氧化反应毫无疑问十分重要，因为环氧化合物是环氧树脂，颜料和表面活性剂的必备基本原料。它们在很多有机合成中是不可取代的中间体，如在亲核开环中为功能性产品的多样性，从小分子到大尺寸的聚合物和低聚物，做出贡献。现在，对于采用氧气为氧化剂的无溶剂环氧化体系，分子氧在温和条件下的活化依然十分困难，氧气和烯烃亲电加成生成环氧化物的过程仍是主要的挑战。多金属氧酸盐(POMs)在过去的几十年中获得了极大的关注，因为他们代表了无机材料的一个重要的家族，因其具有独特的属性和结构而在材料科学、催化、生物学和医学等众多领域得到了应用。具体地说，POMs在催化方面有很多奇迹，由于其固有的酸度，可调的氧化状态，激活许多氧化剂和提高氧化稳定性，POMs被视为类似可溶性的金属氧化物并应用于酸催化和氧化催化，也同样应用于均相和多相催化。除了 POMs的催化性质，其孔道作为纳米颗粒(NPs)的载体也一直在被探讨，而其高阴离子电荷有助于提高催化剂的稳定性，防止NPs的烧结。在制备和稳定纳米尺度的材料如纳米金时，POMs在这个领域扮演了一个新发展的角色。由于负载的纳米金催化剂被成功地用于环烯烃的环氧化反应，直接合成过氧化氢，氧化醇类和氧化醇类的酯化，POMs的特性促使研究人员将其应用于使用简单、高效和室温技术合成金属NPs中。POMs已成为一类新的比传统的有机稳定剂更好的稳定剂。而将POMs负载的纳米金催化剂用于烯烃环氧化仍然是新的挑战。【专利技术内容】本专利技术目的在于提供一种Au/BWll/A1203催化剂及其制备方法与用途。一种Au/BWn/Al203催化剂，由Au、BW JP Al 203组成，其中Au和BW n作为催化剂的主要活性成分，Au的质量百分含量为1.0%，BW11的质量百分含量为20.0% ; γ - Al 203用作催化剂的载体，其质量百分含量> 75%。所述的Au为Au的金属、Au的金属氧化物或上述两者的混合物。所述的BW11为Keggin型多金属氧酸盐。所述催化剂的载体为γ - Α1203。—种所述的用于环辛烯环氧化的Au/BWn/Al203催化剂的制备方法，包括如下步骤: 1)将10g钨酸钠和6.66g硼酸溶于170 mL沸水中，得到混合物溶液；2)在上述混合物溶液中逐滴加入6M的盐酸64 mL并保持pH值为6，剧烈搅拌以溶解原有的钨酸钠得到钨酸； 3)上述步骤2)得到的溶液煮沸Ih然后在4。C保温24 h，过滤分离沉淀，滤液中滴加33g KCl获得钾盐沉淀； 4)钾盐沉淀于335mL温水，去除不溶的部分，然后通过加入33g KCl再次获得钾盐沉淀，即为BW11; 5)5 mL氯金酸溶液用水稀释，持续搅拌并加入到5g载体γ - Al2O3和50mL水的混合物中； 6)上述步骤5)得到的混合物在30° C保温I h，加入NaOH以保持pH=10 ； 7)上述步骤6)得到的混合物加热至70°C并加入甲醛作为还原剂，得到固体Au/Al2O3; 8)过滤分离步骤7)所得Au/A1203固体用水洗涤以去除氯离子； 9)步骤8)得到的Au/A1203在110。C干燥16h ; 10)将IgAu/A1203和0.2g Bff11加入30 mL导电水中在30 ° C搅拌36 h，然后在100 ° C干燥，保存得到的Au/BWn/Al203。所述的制备方法用于环辛烯环氧化的Au/BWn/Al203催化剂反应前要先焙烧3h，焙烧温度从100° C到600° Co所述的Au/BWn/Al203催化剂用于环辛烯选择性环氧化生成环氧环辛烷。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果: 1)环辛烯环氧化的转化率和选择性好； 2)条件温和； 3)无需溶剂； 4)以绿色的分子氧为氧化剂而不是传统的有毒氧化剂。【附图说明】图1 是 Au/BWn/Al203的 FT-1R 谱图； 图2a是keggin型BW11的XRD谱图； 图 2b 是 AuAl2O3^ XRD 谱图;图 2 c 是 Au/BWn/Al203的 XRD 谱图。【具体实施方式】以下结合附图和实施例对本专利技术做进一步的说明。Au/BWn/Al203催化剂的制备: 将10g钨酸钠和6.66g硼酸溶于170 mL沸水中，得到混合物溶液；在上述混合物溶液中逐滴加入6 M的盐酸64 mL并保持pH值为6，剧烈搅拌以溶解原有的钨酸钠得到钨酸，得到的溶液煮沸I h然后在4 ° C保温24 h，过滤分离沉淀，滤液中滴加33g KCl获得钾盐沉淀；钾盐沉淀于335 mL温水，去除不溶的部分，然后通过加入33g KCl再次获得钾盐沉淀，即为BW11,其XRD如图2a所示。5 mL氯金酸溶液用水稀释，持续搅拌并加入到5g载体γ- Al2O3和50mL水的混合物中；得到的混合物在30 ° C保温I h，加入NaOH以保持pH=10，然后加热至70° C并加入甲醛作为还原剂，过滤分离所得Au/A1203固体，用水洗涤以去除氯离子，然后在110 ° C干燥16 h得到固体Au/A1203，其XRD如图2b所示；将Ig Au/Al2O3和0.2g Bff11加入30 mL导电水中在30 ° C搅拌36 h，然后在100 ° C干燥，保存得到的Au/BWn/Al203，其XRD如图2c所示，FT-1R图如图1所示。催化剂活性评价中产物采用气相色谱分析，毛细管柱为SE-54 (30mX0.32mmX0.5 μm)，检测器为火焰离子化检测器(FID)。正己烧作为内标物。实施例1 催化剂活性评价。0.25 g催化剂在500° C煅烧后是置于一个PTFE-1ined高压釜(容积=20mL)中，5 g的环辛烯，作为氧化剂的分子氧和TBHP引发剂在0.4 MPa的压力下在80° C反应24小时。得到环辛烯氧化的转化率为42.92%，环氧环辛烷的选择性为90.02%。实施例2 催化剂活性评价。在500° C煅烧的0.15 g催化剂循环3次后用于反应。5 g环辛烯，作为氧化剂的分子氧和TBHP引发剂在0.4 MPa的压力下在80° C反应24小时。得到环辛烯氧化的转化率为36.59%，环氧环辛烷的选择性为85.29%ο实施例3 催化剂活性评价。在500° C煅烧的0.15 g催化剂用于反应。5 g环辛烯溶于2-二氯乙烷和乙腈1:1的溶液中，作为氧化剂的分子氧和TBHP引发剂在0.4 MPa的压力下在80° C反应24小时。得到环辛烯氧化的转化率为46.64%，环氧环辛烷的选择性为97.31%。实施例4 催化剂活性评价。在600° C煅烧的0.15 g催化剂用于反应。5 g环辛烯，作为氧化剂的分子氧和TBHP引发剂在0.4 MPa的压力下在80° C反应24小时。得到环辛烯氧化的转化率为40.93%，环氧环辛烷的选择性为88.91%。实施例5 催化剂活性评价。在500° C煅烧的0.15 g催化剂后用于反应。5 g环辛烯，作为氧化剂的分子氧和TBHP引发剂在0.4 MPa的压力下在100° C反应24小时。得到环辛烯氧化的转化率为42.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Au/BW11/Al2O3催化剂，其特征在于，它由Au、BW11和Al2O3组成，其中Au和BW11作为催化剂的主要活性成分，Au的质量百分含量为1.0%，BW11的质量百分含量为20.0%；γ‑ Al2O3用作催化剂的载体，其质量百分含量＞75%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱明乔，乌莎贾米尔，陈新志，刘懿，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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