介孔复合材料和催化剂及其制备方法和应用以及2,2‑二甲基‑4‑甲基‑1,3‑二氧戊环的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种球形沸石介孔复合材料，该球形沸石介孔复合材料的制备方法，由该方法制备的球形沸石介孔复合材料，含有该球形沸石介孔复合材料的负载型催化剂，该负载型催化剂的制备方法，由该方法制备的负载型催化剂，该负载型催化剂在缩酮反应中的应用，以及使用该负载型催化剂的制备环己酮甘油缩酮的方法，其中，所述球形沸石介孔复合材料含有沸石、具有一维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料和具有二维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料。采用本发明专利技术的所述球形沸石介孔复合材料作为载体制成的负载型催化剂在缩酮反应过程中可以显著提高反应原料的转化率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种球形沸石介孔复合材料，该球形沸石介孔复合材料的制备方法，由该方法制备的球形沸石介孔复合材料，含有该球形沸石介孔复合材料的负载型催化剂，该负载型催化剂的制备方法，由该方法制备的负载型催化剂、该负载型催化剂在缩酮反应中的应用，以及使用该负载型催化剂的制备2,2-二甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环的方法。
技术介绍
2,2-二甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环是重要的有机合成中间体。一般情况下，2,2-二甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环主要由氧化环丙烷和丙酮通过缩酮反应制得。传统的氧化环丙烷和丙酮的缩酮反应的催化剂为无机液体(例如硫酸、盐酸、磷酸等)，但因其腐蚀作用大，引发的副反应多、反应后产物分离复杂以及废液处理困难等缺陷而导致其使用受到一定的限制。随着全球对催化工艺绿色化的重视程度增加，固体酸催化工艺取代液体酸催化工艺已势在必行。近几年研究表明，一些固体酸、Lewis酸盐、分子筛和离子液体等对合成2,2-二甲基-4-甲基-1,3-二氧戊环具有良好的催化作用。天然沸石是含水架状结构的多孔性硅铝酸盐矿物质,是沸石族矿物的总称。沸石化学成分主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形沸石介孔复合材料，其特征在于，该球形沸石介孔复合材料含有沸石、具有一维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料和具有二维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料，而且该球形沸石介孔复合材料的平均粒径为30‑60微米，比表面积为150‑600平方米/克，孔体积为0.5‑1.5毫升/克，孔径呈三峰分布，且三个峰分别对应第一最可几孔径、第二最可几孔径和第三最可几孔径，所述第一最可几孔径小于所述第二最可几孔径，所述第二最可几孔径小于所述第三最可几孔径，且所述第一最可几孔径为2‑4纳米，所述第二最可几孔径为5‑15纳米，所述第三最可几孔径为10‑40纳米。

【技术特征摘要】
1.一种球形沸石介孔复合材料，其特征在于，该球形沸石介孔复合材
料含有沸石、具有一维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料和具有二维六方
孔道分布结构的介孔分子筛材料，而且该球形沸石介孔复合材料的平均粒径
为30-60微米，比表面积为150-600平方米/克，孔体积为0.5-1.5毫升/克，
孔径呈三峰分布，且三个峰分别对应第一最可几孔径、第二最可几孔径和第
三最可几孔径，所述第一最可几孔径小于所述第二最可几孔径，所述第二最
可几孔径小于所述第三最可几孔径，且所述第一最可几孔径为2-4纳米，所
述第二最可几孔径为5-15纳米，所述第三最可几孔径为10-40纳米。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其中，相对于100重量份的所述
具有一维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料和具有二维六方孔道分布结
构的介孔分子筛材料的总量，所述沸石的含量为1-50重量份，优选为20-50
重量份；所述具有一维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料与所述具有二维
六方孔道分布结构的介孔分子筛材料的重量比为1：0.1-10，优选为1：0.5-2。
3.一种制备球形沸石介孔复合材料的方法，该方法包括以下步骤：
(1)提供具有一维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料或者制备具有
一维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料的滤饼，作为组分a1；
(2)提供具有二维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料或者制备具有
二维六方孔道分布结构的介孔分子筛材料的滤饼，作为组分a2；
(3)提供硅胶或者制备硅胶的滤饼，作为组分b；
(4)将所述组分a1、所述组分a2、所述组分b和沸石进行混合和球磨，
并将球磨后得到的固体粉末用水制浆，然后将得到的浆料进行喷雾干燥；
其中，所述组分a1和所述组分a2使得所述球形沸石介孔复合材料的平
均粒径为30-60微米，比表面积为150-600平方米/克，孔体积为0.5-1.5毫升

\t/克，孔径呈三峰分布，且三个峰分别对应第一最可几孔径、第二最可几孔径
和第三最可几孔径，所述第一最可几孔径小于所述第二最可几孔径，所述第
二最可几孔径小于所述第三最可几孔径，且所述第一最可几孔径为2-4纳米，
所述第二最可几孔径为5-15纳米，所述第三最可几孔径为10-40纳米。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(4)中，相对于100重
量份的所述组分a1和所述组分a2的总用量，所述组分b的用量为1-200重
量份，优选为50-150重量份；所述沸石的用量为1-50重量份，优选为20-50
重量份，所述组分a1和所述组分a2的重量比为1：0.1-10，优选为1：0.5-2。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述具有一维
六方孔道分布结构的介孔分子筛材料的滤饼的制备过程包括：在模板剂、三
甲基戊烷和乙醇的存在下，将四甲氧基硅烷与酸剂进行接触，并将接触后得
到的混合物进行晶化和过滤。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述模板剂、乙醇、三甲基戊烷
和四甲氧基硅烷的摩尔比为1：100-500：200-500：50-200，优选为1：200-400：
250-400：70-150。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述模板剂为三嵌段共聚
物聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯；所述酸剂为pH值为1-6的乙酸和乙酸钠的
缓冲溶液；四甲氧基硅烷与所述酸剂接触的条件包括：温度为10-60℃，时
间为10-72小时，pH值为1-7；所述晶化的条...

【专利技术属性】
技术研发人员：亢宇，张明森，王洪涛，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11