复合催化剂和醇醚羧酸盐的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合催化剂和醇醚羧酸盐的制备方法。该复合催化剂的制备方法包括以下步骤：(1)活性炭的预处理：将活性炭与活化试剂的水溶液在加热条件下反应，得预处理的活性炭；(2)将二价钯、二价非贵金属、盐酸和所得预处理的活性炭混合，反应；调节pH至碱性，加入还原剂，反应后分离，得复合催化剂；步骤(1)中所述活化试剂包括盐酸、硝酸和过氧化氢中的至少一种；步骤(2)中所述二价非贵金属包括二价镍、二价锡和二价钴中的至少一种。本发明专利技术方法制备得到的复合催化剂，其可以高转化率、高循环利用次数地催化醇醚合成醇醚羧酸盐。

Preparation of composite catalyst and alkoxide carboxylate

【技术实现步骤摘要】
复合催化剂和醇醚羧酸盐的制备方法
本专利技术涉及化学合成领域，特别是涉及一种复合催化剂和醇醚羧酸盐的制备方法。
技术介绍
醇醚羧酸盐(AEC)是一类新型阴离子表面活性剂，具有其他阴离子表面活性剂所不具有的特性，如具有毒性小、易生物降解、表面张力低及与其他表面活性剂配伍性好等特点，是一类多功能的绿色表面活性剂。由于其特殊的性质，脂肪醇醚羧酸盐在化妆品、洗涤剂、生物化学、塑料、皮革、制药、食品加工和石油工业等领域有着广泛的应用。我国对AEC的研究已十多年，主要工艺路线为氯乙酸钠与醇醚反应制备AEC和贵金属催化氧化醇醚制备AEC两种。氯乙酸钠法制备工艺是一个固液反应且物料体系粘度大，工艺放大有一定的困难，且在产物当中残余的氯乙酸很难除去，同时氯乙酸对人体有毒害作用，使得利用氯乙酸法制备的醇醚羧酸盐很难进入日化品行业。利用贵金属催化法制备醇醚羧酸盐，由于催化剂成本高，且循环利用时候容易流失甚至失活。所以，目前贵金属氧化法制备醇醚羧酸无法在工业中大规模的生产。能使用金属氧化法催化氧化的醇醚的结构通式如下：RO(PO)m(EO)nH；其中R可为烷烃或者烯烃，PO为环氧丙烷，m≥0，EO为环氧乙烷，n＞0。催化反应式如下：
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的之一是提供一种复合催化剂，其可以低成本、高转化率、高循环利用次数地催化醇醚合成醇醚羧酸盐。具体技术方案如下：一种复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)活性炭的预处理：将活性炭与活化试剂的水溶液在加热条件下反应，得预处理的活性炭；(2)将二价钯、二价非贵金属、盐酸和所得预处理的活性炭混合，反应；调节pH至碱性，加入还原剂，反应后分离，得复合催化剂；步骤(1)中所述活化试剂包括盐酸、硝酸和过氧化氢中的至少一种；步骤(2)中所述二价非贵金属包括二价镍、二价锡和二价钴中的至少一种。本专利技术的另一目的是提供一种上述制备方法制备得到的复合催化剂。本专利技术的再一目的是提供一种上述的复合催化剂在制备醇醚羧酸盐中的应用。本专利技术的再一目的是提供一种醇醚羧酸盐的制备方法，包括以下步骤：(S1)将醇醚和上述的复合催化剂混合，用碱的水溶液调节pH为碱性，反应；(S2)向反应液中通入氧气，加热条件下反应，固液分离，将所得液体的pH调节至酸性。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术首先对载体活性炭用特定的活化步骤进行预处理，在活性炭上引入功能性基团，促进金属在载体上的分散，从而提高催化活性。并且，预处理后的活性炭呈现中孔特性，丰富的空隙进一步有助于金属的分散和负载，从而可进一步提高催化剂的活性和金属利用率，同时，通过贵金属钯和非贵金属的协同作用，显著提高了复合催化剂的稳定性。由此制备得到的复合催化剂能长期回收重复利用，并保持良好的催化活性。本专利技术的复合催化剂催化反应1000h后，仍然可以实现醇醚的高转化率，醇醚羧酸盐的收率与第一次使用时的收率相差≤15％。此外，本专利技术通过贵金属钯和非贵金属的协同作用，复合催化剂的催化活性与纯贵金属催化剂的催化活性相当，大大降低了催化剂的成本，有利于实现其大规模工业生产。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照实施例对本专利技术进行更全面的描述，以下给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本实施例提供一种复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)活性炭的预处理：将活性炭与活化试剂的水溶液在加热条件下反应，得预处理的活性炭；(2)将二价钯、二价非贵金属、盐酸和所得预处理的活性炭混合，反应；调节pH至碱性，加入还原剂，反应后分离，得复合催化剂；步骤(1)中所述活化试剂包括盐酸、硝酸和过氧化氢中的至少一种；步骤(2)中所述二价非贵金属包括二价镍、二价锡和二价钴中的至少一种。具体地，所述复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)活性炭的预处理：将活性炭与活化试剂的水溶液在加热条件下反应，过滤，洗涤滤渣至pH呈中性，干燥，得预处理的活性炭；(2)将二价钯、二价非贵金属、盐酸混合，用水稀释，加入所得预处理的活性炭，搅拌反应，加入碱的水溶液调节pH至碱性，加入硼氢化钠水溶液，反应后分离，洗涤至pH呈中性，得复合催化剂。在其中一个实施例中，步骤(1)所述预处理的过程包括：将所述活性炭与活化试剂的水溶液混合后，在70-100℃回流2h-6h，过滤，洗涤，干燥。在其中一个实施例中，所述活性炭的目数为100-300目。在其中一个实施例中，步骤(1)中所述活化试剂的水溶液中活化试剂的质量浓度为5％-20％。优选地，步骤(1)中所述活化试剂的水溶液中活化试剂的质量浓度为8％-12％。在其中一个实施例中，步骤(1)所述活性炭与活化试剂的水溶液的质量体积比为：(1-10)g:(50-200)ml。优选地，步骤(1)所述活性炭与活化试剂的水溶液的质量体积比为：(4-6)g:(50-80)ml。在其中一个实施例中，步骤(2)中所述二价钯、二价非贵金属、预处理的活性炭的质量比为：(2-6):(2-6):(45-55)。在其中一个实施例中，步骤(2)中，所述调节pH至碱性为：调节pH至8-9。在其中一个实施例中，步骤(2)中所述还原剂包括硼氢化钠、甲醛、乙二醇和氢气中的至少一种。本实施例提供一种上述的制备方法制备得到的复合催化剂。本实施例提供上述的复合催化剂在制备醇醚羧酸盐中的应用。一种醇醚羧酸盐的制备方法，包括以下步骤：(S1)将醇醚和上述的制备方法所得到的复合催化剂混合，用碱的水溶液调节pH为碱性，反应；(S2)向反应液中通入氧气，加热条件下反应，固液分离，将所得液体的pH调节至酸性。在其中一个实施例中，步骤(S1)中，所述醇醚与复合催化剂的质量比为：100:(1-20)。在其中一个实施例中，步骤(S1)中，所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。在其中一个实施例中，步骤(S1)中，调节pH为10-13；步骤(S2)中调节pH为1-2。在其中一个实施例中，所述醇醚以环氧乙烷封端。在其中一个实施例中，所述醇醚的结构通式如下：RO(PO)m(EO)nH；其中R为烷基或者烯基；PO为环氧丙烷基，m≥0；EO为环氧乙烷基，n＞0。所述烷基或者烯基含有1-30个碳原子。在其中一个实施例中，所述醇醚包括AEO-6、AEO-7、AEO-8、AEO-9、350或OE-10。以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)活性炭的预处理：将活性炭与活化试剂的水溶液在加热条件下反应，得预处理的活性炭；/n(2)将二价钯、二价非贵金属、盐酸和所得预处理的活性炭混合，反应；调节pH至碱性，加入还原剂，反应后分离，得复合催化剂；/n步骤(1)中所述活化试剂包括盐酸、硝酸和过氧化氢中的至少一种；/n步骤(2)中所述二价非贵金属包括二价镍、二价锡和二价钴中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)活性炭的预处理：将活性炭与活化试剂的水溶液在加热条件下反应，得预处理的活性炭；
(2)将二价钯、二价非贵金属、盐酸和所得预处理的活性炭混合，反应；调节pH至碱性，加入还原剂，反应后分离，得复合催化剂；
步骤(1)中所述活化试剂包括盐酸、硝酸和过氧化氢中的至少一种；
步骤(2)中所述二价非贵金属包括二价镍、二价锡和二价钴中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述预处理的过程包括：将所述活性炭与活化试剂的水溶液混合后，在70-100℃回流2h-6h，过滤，洗涤，干燥。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述活性炭的目数为100-300目。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述活化试剂的水溶液中活化试剂的质量浓度为5％-20％。


5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述活性炭与活化试剂的水溶液的质量体积比为：(1-10)g:(50-200)ml。


6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述二价钯、二价非贵金属、预处理的活性炭的质量比为：(2-6):(2-6):(45-55)。


7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕文章，李少林，
申请(专利权)人：广州米奇化工有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44