一种利用含KCl废盐制备硫酸型固体酸催化剂的方法技术

本发明专利技术属于酸型固体酸催化剂领域，涉及一种利用含KCl废盐制备硫酸型固体酸催化剂的方法。现有SO

A method of preparing sulfuric acid solid acid catalyst by using waste salt containing KCl

【技术实现步骤摘要】
一种利用含KCl废盐制备硫酸型固体酸催化剂的方法
本专利技术属于酸型固体酸催化剂领域，涉及一种利用含KCl废盐制备硫酸型固体酸催化剂的方法。
技术介绍
SO42-/MnOm型固体酸因其存在诸多优点，受到国内外研究学者们的广泛关注。关于SO42-/MnOm型固体酸的有机合成反应，特别是其催化酯化反应工艺也已取得较好的成果。但是，SO42-/MnOm型固体酸催化剂存在一致命缺点，就是其寿命短，易失活。
技术实现思路
1、所要解决的技术问题：现有SO42-/MnOm型固体酸催化剂寿命短，易失活。2、技术方案：为了解决以上问题，本专利技术提供了一种利用含KCl废盐制备硫酸型固体酸催化剂的方法，包括以下步骤：第一步：制备K2Ti2O5晶须，第二步：将K2Ti2O5晶须置于硫酸溶液中煮沸，过滤，洗涤，干燥；第三步：将第二步所得的样品与硫酸溶液水热处理，过滤，洗涤，干燥后制得SO42-/TiO2型固体酸催化剂。在第二步和第三步中，硫酸溶液浓度为：0.5-2mol/L。在第二步中，所述煮沸温度为100-150℃。在第二步和第三步中，都是用去离子水洗涤，洗涤至pH值不变，完成洗涤。在第二步中，煮沸的时间为2-6h。在第二步和第三步中，干燥温度都为80-100℃。在第三步中，水热处理的水热温度为120-180℃。在第三步中，水热处理的水热时间为12-36h。第一步中，制备K2Ti2O5晶须的方法为：将二氧化钛前驱体与KCl和K2SO4混合盐均匀，加入质量为总质量的1-3%助熔剂所述助熔剂为碳酸钾﹑硝酸钾和硼酸中任一种或两种，然后在600-1200℃高温焙烧2-10h，之后用去离子水洗涤，在80-100℃温度下干燥，得到K2Ti2O5晶须，其中KCl和K2SO4质量比：0.5-5，二氧化钛前驱体与KCl和K2SO4混合盐质量比：0.5-5。二氧化钛前驱体的制备方法为：以钛酸四丁酯为原料，在水热温度80-220℃下进行水热反应2-6h，保温时间10-40h，离心﹑用去离子水洗涤然后在80-100℃干燥，制得二氧化钛前驱体。3、有益效果：本专利技术利用含有KCl的工业废盐作为熔盐型原料进行TiO2晶须合成，并以水热法制备SO42-/TiO2型固体酸，以期制备出一种低成本固体酸催化剂及协同处置工业危废的方法。该专利技术既得到高附加值的固体酸催化剂，又可将废盐中有机物通过高温去除，如进一步分离还可制得工业盐。具体实施方式下面通过实施例来对本专利技术进行详细说明。实施例1将K2Ti2O5晶须置于硫酸溶液中煮沸，过滤，洗涤，干燥。其中硫酸溶液浓度：0.5mol/L，煮沸温度：100℃，煮沸时间：2h，洗涤试剂：去离子水，洗涤条件：至pH值不变，干燥温度：80℃。再将所得样品与硫酸溶液水热处理制备SO42-/TiO2型固体酸催化剂，过滤，洗涤，干燥后制得SO42-/TiO2型固体酸催化剂。其中硫酸溶液浓度：0.8mol/L，水热时间：12h，水热温度：150℃，洗涤试剂：去离子水，洗涤条件：至pH值不变，干燥温度：90℃。实施例2其中硫酸溶液浓度：1mol/L，煮沸温度：120℃，煮沸时间：4h，洗涤试剂：去离子水，洗涤条件：至pH值不变，干燥温度：90℃。再将所得样品与硫酸溶液水热处理制备SO42-/TiO2型固体酸催化剂，过滤，洗涤，干燥后制得SO42-/TiO2型固体酸催化剂。其中硫酸溶液浓度：2mol/L，水热时间：20h，水热温度：180℃，洗涤试剂：去离子水，洗涤条件：至pH值不变，干燥温度：80℃。实施例3其中硫酸溶液浓度：2mol/L，煮沸温度：150℃，煮沸时间：6h，洗涤试剂：去离子水，洗涤条件：至pH值不变，干燥温度：100℃。再将所得样品与硫酸溶液水热处理制备SO42-/TiO2型固体酸催化剂，过滤，洗涤，干燥后制得SO42-/TiO2型固体酸催化剂。其中硫酸溶液浓度：0.5mol/L，水热时间：36h，水热温度：120℃，洗涤试剂：去离子水，洗涤条件：至pH值不变，干燥温度：100℃。实施例4制备K2Ti2O5晶须的方法为：将二氧化钛前驱体与KCl和K2SO4混合盐均匀，加入质量为总质量的1-3%助熔剂所述助熔剂为碳酸钾﹑硝酸钾和硼酸中任一种或两种，然后在600-1200℃高温焙烧2-10h，之后用去离子水洗涤，在80-100℃温度下干燥，得到K2Ti2O5晶须，其中KCl和K2SO4质量比：0.5-5，二氧化钛前驱体与KCl和K2SO4混合盐质量比：0.5-5。实施例5二氧化钛前驱体的制备方法为：以钛酸四丁酯为原料，在水热温度80-220℃下进行水热反应2-6h，保温时间10-40h，离心﹑用去离子水洗涤然后在80-100℃干燥，制得二氧化钛前驱体。从以上实施例可以看出，本专利技术采用含KCl的无机固废为原料，通过熔融法制备K2Ti2O5晶须，进而制备SO42-/TiO2型固体酸催化剂。在制备TiO2晶须过程中，即在K2Ti2O5与盐酸进行离子交换制备H2Ti2O5的过程中，采取水热处理用硫酸溶液取代盐酸溶液，在水热这种高温高压条件下，在制备H2Ti2O5过程中将SO42-代入，以SO42-能进入到H2Ti2O5的结构中去而在反应中不流失，解决SO42-/TiO2型固体酸寿命短和易失活的问题。虽然本专利技术已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本专利技术的，任何熟习此技艺者，在不脱离本专利技术之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本专利技术的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用含KCl废盐制备硫酸型固体酸催化剂的方法，包括以下步骤：第一步：制备K

【技术特征摘要】
1.一种利用含KCl废盐制备硫酸型固体酸催化剂的方法，包括以下步骤：第一步：制备K2Ti2O5晶须，第二步：将K2Ti2O5晶须置于硫酸溶液中煮沸，过滤，洗涤，干燥；第三步：将第二步所得的样品与硫酸溶液水热处理，过滤，洗涤，干燥后制得SO42-/TiO2型固体酸催化剂。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在第二步和第三步中，硫酸溶液浓度为：0.5-2mol/L。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在第二步中，所述煮沸温度为100-150℃。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在第二步和第三步中，都是用去离子水洗涤，洗涤至pH值不变，完成洗涤。


5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在第二步中，煮沸的时间为2-6h。


6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在第二步和第三步中，干燥温度都为80-100℃。


7.如权利要求1所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：于荟，吴莉莉，唐棣，潘勇，王森，朱超凡，
申请(专利权)人：南京科技职业学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32