The invention discloses a supported catalyst with surface activity, which is a complex of imidazole ligands and metal ions grafted in surface-modified nano-silica particles; the surface-modified nano-silica particles are hydrophobic silane coupling agents and polyvinyl imidazole ligands grafted on the surface of one end with silane coupling agents. Silica particles. The catalyst of the invention has high catalytic efficiency and good selectivity for products. It catalyzes the oxidative coupling polymerization of phenol monomers in oil-water two-phase system. After the reaction is finished, the catalyst and surfactant can be separated and recycled by centrifugation or filtration, which is green and environmentally friendly, and more in line with the requirements of sustainable development.
【技术实现步骤摘要】
一种具有表面活性作用的负载型催化剂及其在油水两相介质中制备聚苯醚的应用
本专利技术涉及催化剂设计
,尤其涉及一种具有表面活性作用的负载型催化剂及其制备方法,以及具有表面活性作用的负载型催化剂在油水两相介质中制备聚苯醚的应用。
技术介绍
聚2,6-二甲基苯醚简称聚苯醚(PPO)是五大工程塑料之一,因其具有良好尺寸稳定性、耐热性、耐酸碱腐蚀、低介电常数、低耗散因子等,而广泛应用于电子电气、汽车工业及机械制造等领域。美国专利US3,306,874、US3,306,875、US3,257,357、US3,257,358等公布了一价铜络合物催化作用下苯酚类单体在有机溶剂中通过氧化偶联聚合反应生产聚苯醚的均相方法。该方法生产的粗产物中含有大量铜离子,从而影响其电学性能,且反应过程中剧烈放热,需要防爆反应器,另外,催化剂无法回收也会提高成本、污染环境。采用油水两相的聚合体系则可以在很大程度上减少反应初期的剧烈放热,同时,采用水溶性的催化剂,反应结束后,水溶性的催化剂与油溶性的产物可以通过简单的分液操作分离,从而减少催化剂在产物中的残留量。但是该种方法还需要加入表面活性剂,使体系变得更为复杂,表面活性剂的无法回收也会提高成本和造成污染。本专利技术针对油水两相溶剂中苯酚类单体氧化偶联聚合反应的特点,设计将硅烷偶联剂及乙烯基咪唑接枝到纳米二氧化硅的表面,使其具有固体表面活性剂的作用,同时咪唑基团可以与铜、锰二价离子配位,从而形成金属-胺络合物用于催化苯酚类单体氧化偶联聚合反应制备PPO。实现了较高的催化效率和选择性,反应结束后,催化剂可以通过简单的离心或过滤进行分离回收 ...
【技术保护点】
1.一种具有表面活性作用的负载型催化剂,其特征在于,所述的具有表面活性作用的负载型催化剂为经过表面改性的纳米二氧化硅粒子中接枝的咪唑类配体与金属离子的配合物:所述的经过表面改性的纳米二氧化硅粒子为经过疏水的硅烷偶联剂和一端带有硅烷偶联剂的聚乙烯基咪唑类配体表面接枝的纳米二氧化硅粒子;所述的配合物中咪唑基团与金属离子的摩尔比为0.5~100:1;所述的金属离子为二价铜离子或者二价锰离子;所述的咪唑类配体为N‑乙烯基咪唑类单体的均聚物;其中,所述的N‑乙烯基咪唑类单体为式(I)结构式所示的化合物;式(I):
【技术特征摘要】
1.一种具有表面活性作用的负载型催化剂,其特征在于,所述的具有表面活性作用的负载型催化剂为经过表面改性的纳米二氧化硅粒子中接枝的咪唑类配体与金属离子的配合物:所述的经过表面改性的纳米二氧化硅粒子为经过疏水的硅烷偶联剂和一端带有硅烷偶联剂的聚乙烯基咪唑类配体表面接枝的纳米二氧化硅粒子;所述的配合物中咪唑基团与金属离子的摩尔比为0.5~100:1;所述的金属离子为二价铜离子或者二价锰离子;所述的咪唑类配体为N-乙烯基咪唑类单体的均聚物;其中,所述的N-乙烯基咪唑类单体为式(I)结构式所示的化合物;式(I):式(I)中,R1、R2和R3为氢或C1~C4的烷基,R1、R2和R3相同或不同。2.如权利要求1所述的具有表面活性作用的负载型催化剂,其特征在于,所述的疏水的硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、叔丁基三甲氧基硅烷、叔丁基三乙氧基硅烷中的一种或多种。3.如权利要求1所述的具有表面活性作用的负载型催化剂,其特征在于,所述的聚乙烯基咪唑类配体的重均分子量为500~10000。4.如权利要求1所述的具有表面活性作用的负载型催化剂,其特征在于,所述的二价铜离子来自氯化铜、溴化铜、硫酸铜、硝酸铜中的一种或多种;或者,所述的锰离子来自氯化锰、溴化锰、碘化锰、碳酸锰、醋酸锰、硝酸锰、硫酸锰、磷酸锰中的一种或多种。5.如权利要求1~4任一项所述的具有表面活性作用的负载型催化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)在一端带有巯基的硅...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄家辉,王奂,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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