尖晶石结构多孔铝酸锂催化剂载体制造技术

一种具有尖晶石结构的用于催化剂的多孔铝酸锂载体，其平均孔径为４０至１，０００埃，总孔体积为０．２至１．５ｍｌ／ｇ。该多孔铝酸锂载体可用来承载含有铂族金属的催化剂化合物。在该载体上的催化剂利于用来促进亚硝酸酯和一氧化碳的催化反应以制备碳酸二酯如碳酸二甲酯。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种尖晶石结构多孔铝酸锂催化剂载体、一种催化剂组合物、一种制备多孔铝酸锂载体的方法、和使用所述催化剂组合物制备碳酸二酯的方法。碳酸二酯(例如碳酸二烷基酯、碳酸二环烷基酯、或碳酸二芳烷基酯)在工业上用于制造有治疗活性的化合物或农用化学品或用于制造聚碳酸酯或聚亚胺酯。以前，是通过使碳酰氯与醇发生反应来制备碳酸二酯。然而，该方法的缺点是必须采用有毒性的碳酰氯作起始化合物且会生成腐蚀性的氯化氢。已开发出不使用碳酰氯制备碳酸二酯的方法。该方法包括在卤化铜催化剂或氯化钯催化剂存在的条件下使一氧化碳和醇进行液相反应。这种方法也存在缺点，作为副产物生成的二氧化碳使一氧化碳的选择性下降，而且也作为副产物生成的水会使从反应混合物中回收所得到的碳酸二酯变得困难。再有，由于反应是在液相中进行，则须从催化剂中分离所产生的碳酸二酯。因而，从碳酸二酯的工业生产来看，这种方法看起来是不利的。日本特开昭60-181051公开了一种制备碳酸二酯(即碳酸的二酯)的方法，其中使用含O2量为每摩尔一氧化碳10(摩尔)％的氧化剂，在有固体铂族金属催化剂或承载于载体上的铂族金属化合物存在的条件下，使一氧化碳与亚硝酸酯进行气相反应。这种方法存在的问题是，同时产生数量不少的副产物草酸二酯。日本特开H3-141243和H4-139152公开了制备碳酸二甲酯的方法，其中在催化组合物存在的条件下使一氧化碳和亚硝酸甲酯在气相进行催化反应，所述催化组合物包含一种如活性炭或氧化铝的载体和一种催化组分，该催化组分包括一种如氯化钯或碳酸钯的铂族金属化合物和一种如铁、铜、铋、钴、镍或锡的金属化合物。日本特开H4-89458叙述了在上述制备碳酸二甲酯的方法中，其中使用的催化剂组合物含有如活性炭或氧化铝的载体和一种催化组分，而该催化组分含有一种铂族金属化合物和铁或类似金属的化合物，采用少量的氯化氢能有效地在延长的时间阶段内使催化剂保持其高活性。EP-A-0523508叙述了通过使一氧化碳和一种亚硝酸酯在气相中进行催化反应来制备碳酸二酯的方法，该催化反应是在存在铂族金属卤化物或一种复合化合物的条件下进行。所述复合化合物含有一种铂族金属卤化物，而该卤化物承载了具有大比表面积的氧化铝、氧化铝的氢氧化物或氢氧化铝载体上。EP-464460B1叙述了通过使一氧化碳与亚硝酸烷基酯在气相中进行催化反应来制备碳酸二烷基酯的方法，其中采用的催化剂含有一种载体和一种铂族金属卤化物或一种复合化合物，所述复合化合物含有一种铂族金属卤化物且用如铁、钴镍或铜的元素进行改性。其中叙述的操作实施例均采用了氧化铝(即铝的氧化物)。该文献进一步说明，可以使用一般用来承载铂族金属催化剂的载体，例如尖晶石、硅酸盐、蒙脱石、沸石、活性炭、分子筛、硅藻土、碳化硅和二氧化硅。本专利技术的主要目的是提供一种新的催化剂载体，它特别用于承载含有铂族金属化合物的催化剂，有很大价值。本专利技术还有一个目的是提供一种催化剂组合物，其中含有一种载体和包含一种铂族金属化合物的催化剂，该催化剂组合物可有利地在碳酸二酯如碳酸二烷基酯(例如碳酸甲酯)的制备方法中应用。本专利技术涉及一种用于催化剂的多孔铝酸锂载体，它含有平均孔径为40至1,000埃且总的孔体积为0.2至1.5mL/g的尖晶石结构。本专利技术还涉及一种催化剂组合物，它包含上述的载体和含有铂族金属或铂族金属化合物的催化组分。本专利技术进一步涉及制备上述铝酸锂载体的方法，包括如下步骤将比表面积为30至300m2/g的氧化铝粉末浸入含有锂盐的水溶液，从该溶液中回收浸渍的氧化铝粉末，干燥所述回收的氧化铝粉末，并在500至1000℃的温度下焙烧已干燥过的氧化铝粉。本专利技术进一步涉及制备上述铝酸锂载体的的方法，包括如下步骤将氧化铝液胶与含有锂盐的水溶液混和，干燥所得到的混和物，在500至1000℃的温度下焙烧已干过的混和物。本专利技术在进一步涉及制备碳酸酯如碳酸二烷基酯的方法，包括在存在催化剂组合物的条件下使亚硝酸酯(例如亚硝酸烷基酯)与一氧化碳进行反应，所述催化剂组合物含有平均孔径为40至1,000埃且总孔体积为0.2至1.5mL/g的尖晶石结构载体和包含铂族金属或铂族金属化合物的催化组分。附图说明图1为本专利技术多孔铝酸锂载体的X射线衍射图。图2为本专利技术另一种多孔铝酸锂载体的X射线衍射图。图3为含有二价金属的多孔铝酸锂载体的X射线衍射图，该载体也属于本专利技术的一种具体方案。图4所示为微分吸附热图，从中来确定强酸部位值。本专利技术的优选实施例叙述于下本专利技术的一种多孔铝酸锂载体含有作为金属元素的锂和铝，条件是锂/铝原子比为0.2/5.0至1.5/5.0。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体含有作为金属元素的锂和铝，条件是锂/铝原子比为0.5至5.0至1.5/5.0。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体的通式为LixAl5O(15＋X)/2，其中X为0.5至1.5的数字。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体含有作为金属元素的锂、铝和二价金属，条件是锂/铝原子比为0.2/5.0至1.5/5.0而且二价金属/铝的原子比低于2.0/5.0。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体含有作为金属元素的锂、铝和二价金属，条件是锂/铝原子比为0.2/5.0至1.3/5.0而且二价金属/铝的原子比为0.1/5.0至2.0/5.0。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体，其中上述二价金属选自镁、锌、钴、镍和铜所组成的组。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体的通式为LixMeyAl5O(15＋X＋2Y)/2，其中Me为二价金属，X为0.2至1.5的数字，Y为低于2.0的数字，条件是X＋2Y为0.5至5.0的数字。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体通式为LixMeyAl5O(15＋X＋2Y)/2，其中Me为二价金属，X为0.2至1.5的数字，Y为0.1至2.0的数字，条件是X＋2Y为0.5至4.0的数字。本专利技术的一种多孔铝酸锂载体的比表面积为30至300m2/g，特别是50至150m2/g。一种催化剂组合物包含任一上述载体和含有铂族金属或铂族金属化合物的催化组分。本专利技术的一种制备碳酸酯的方法，其中进一步在有含氯的气体存在的条件下进行所述的反应。本专利技术的一种制备碳酸酯的方法，其中进一步在有氯化氢存在的条件下进行所述的反应。含有具有尖晶石结构的多孔铝酸锂主体的本专利技术的催化剂载体是一种新的催化剂载体。尖晶石本身是镁和铝的一种复合氧化物的名称，所述复合氧化物由MgAl2O4或MgO·Al2O3表示，尖晶石通常用作耐火材料的原料。尖晶石结构是一种晶体结构，它通常在通式为AB2O4(其中A和B独立地为二价或三价金属元素)的化合物中观察到，呈六方形或近似六方形结构。尖晶石结构还具有立方晶格，其中氧原子位于形成紧密堆积结构的位置上。具有尖晶石结构的化合物的实例包括MnAl2O4、FeAl2O4、ZnAl2O4、MgAl2O4和ZnFe2O4。按照本专利技术的尖晶石结构多孔铝酸锂载体的孔径(平均值)为40至1,000埃且孔体积(即总孔体积)为0.2至1.5mL/g。本专利技术的多孔铝酸锂催化剂载体含有作为金属元素的锂和铝，优选条件是锂/铝原子比为0.2/5.0至1.5/5.0，更优选为0.5/5.0至1.5/5.0。本专利技术的一种典型的多孔铝酸锂载体的通式为LixAl5O(15＋X)/2，其中X为0.5至1.5的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于催化剂的多孔铝酸锂载体，包含平均孔径范围为４０至１，０００埃且总孔体积为０．２至１．５ｍＬ／ｇ的尖晶石结构。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大段恭二，松崎德雄，日高干雄，
申请(专利权)人：宇部兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]