一种介孔固体酸S2O制造技术

本发明专利技术公开了一种介孔固体酸S2O

【技术实现步骤摘要】
一种介孔固体酸S2O
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TiO2‑
La2O3的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种固体酸的制备方法及应用，尤其涉及一种介孔固体酸S2O
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TiO2‑
La2O3的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]聚乙二醇脂肪酸酯是近代非离子表面活性剂中最重要的一类产品。聚乙二醇油酸酯是聚乙二醇脂肪酸酯中的一种，其可在农药中作杀虫剂的乳化剂，亦可用于水溶性涂料、印刷电路板的酸洗等等。
[0003]目前制备聚乙二醇油酸酯的方法主要有乙氧基化法、酯交换法与酯化法。乙氧基化法工艺成熟，常用于合成单酯，但原料环氧乙烷易燃易爆，反应条件较严苛。酯交换法则用是聚乙二醇与油酸甲酯在碱催化下酯交换，条件易于控制，但单双酯含量不易控制，且油酸甲酯价格昂贵；采用酯化法条件温和，单双酯比例易于控制。而目前常采用均相酸合成聚乙二醇油酸酯，然而均相酸对设备有一定的腐蚀性且反应结束仍需加碱中和，产生含盐废水。
[0004]专利CN101747192提到以有机酸十二烷基苯磺酸作为催化剂抽真空合成聚乙二醇脂肪酸酯，反应结束后用三乙胺中和。专利CN 107814924提到以对甲苯磺酸作催化剂，亚硫酸钠为抗氧剂合成聚乙二醇油酸酯，反应结束用碳酸氢钠中和。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种催化效率高、易于循环使用的介孔固体酸S2O
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TiO2‑
La2O3的制备方法；
[0006]本专利技术的第二目的是提供一种介孔固体酸S2O
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La2O3在制备聚乙二醇油酸酯中的应用。
[0007]技术方案：本专利技术所述的介孔固体酸S2O
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TiO2‑
La2O3的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)利用共沉淀法将氧氯化锆、钛盐、镧盐与模板剂混合，加入沉淀剂进行共沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到载体ZrO2‑
TiO2‑
La2O3；
[0009](2)将载体ZrO2‑
TiO2‑
La2O3浸渍于过硫酸铵溶液，经过滤、干燥、煅烧制得。
[0010]其中，步骤(1)中，所述氧氯化锆、钛盐的质量比为1.61～8.05:1.22。
[0011]其中，步骤(1)中，所述镧盐与氧氯化锆的质量比为0.06～0.54:4.84。
[0012]其中，步骤(1)中，所述氧氯化锆和模板剂的质量比为1.61～8.05:0.61。
[0013]其中，步骤(1)中，在加入沉淀剂之前，将氧氯化锆、钛盐、镧盐与模板剂的混合液进行恒温油浴处理，所述恒温油浴的温度为30～80℃，加入沉淀剂调节pH为9～11，于80～100℃下陈化18～24h。待冷却后，洗涤滤饼至中性无Cl
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检出后，于90～120℃下干燥8～14h。
[0014]其中，步骤(2)中，所述过硫酸铵溶液的浓度为0.5～1.5mol/L，浸渍时间为8～
14h。然后过滤，滤饼于90～120℃下干燥8～16h。然后研磨固体颗粒过100目筛，将催化剂在500～700℃下煅烧4～8h，脱除模板剂，最后制得固体酸催化剂S2O
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La2O3。
[0015]上述介孔固体酸S2O
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La2O3的制备方法制备的介孔固体酸S2O
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La2O3在制备聚乙二醇油酸酯中的应用。
[0016]其中，具体应用为：将聚乙二醇、油酸、固体酸催化剂S2O
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La2O3混合，加入带水剂二甲苯，待反应后，过滤分离催化剂，常压蒸馏脱除带水剂，得到产物聚乙二醇油酸酯。
[0017]其中，聚乙二醇分子量为600，聚乙二醇与油酸的质量比为30.00:25.42～33.89，催化剂用量原料总质量的0.5％～3.5％，反应温度为160～220℃，反应时间为3～8h。
[0018]有益效果：本专利技术与现有技术相比，取得如下显著效果：1、模板剂在合成过程中修饰载体制成介孔材料，有效的提高了催化剂孔径与比表面积，使原料能进入催化剂孔道与活性位点充分接触；稀土元素、金属元素、O元素和S元素彼此间相互作用力增强，在反应过程中，S元素不易脱落，从而表现出较好的催化活性与稳定性。2、TiO2的引入使金属离子平均电负性增强，提高了催化剂表面的有效酸性位点；少量稀土元素La的引入，能稳定ZrO2的四方晶相，提高催化剂催化活性。3、以固体酸催化剂S2O
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La2O3合成聚乙二醇油酸酯，催化效率高，稳定性好，无需酸中和后处理过程，催化剂便于回收和重复使用。
附图说明
[0019]图1为三种催化剂合成PEG600DO催化性能对比图；
[0020]图2为三种催化剂的扫描电镜对比图；
[0021]图3为三种催化剂的红外光谱对比图；
[0022]图4为三种催化剂的XRD对比图；
[0023]图5为三种催化剂的NH3‑
TPD对比图；
[0024]图6为三种催化剂的氮气吸脱附以及孔径分布对比图；
[0025]图7为催化剂S2O
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La2O3重复使用性能测试图。
具体实施方式
[0026]下面对本专利技术作进一步详细描述。
[0027]实施例1
[0028]介孔固体酸催化剂S2O
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La2O3的制备方法，包括以下步骤：
[0029](1)称取4.84g的ZrOCl2·
8H2O、1.20g的Ti(SO4)2、0.18g的La(NO3)3·
6H2O以及0.61g CTAB溶于150ml去离子水中溶解混匀于60℃下恒温油浴锅，搅拌，通过滴加氨水调节沉淀pH至10，停止滴加，继续搅拌2h后静置老化12h。冷却后取出，用去离子水洗涤至无Cl
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检出，用0.1mol/LAgNO3溶液检测，然后在110℃下干燥12h，得到ZrO2‑
TiO2‑
La2O3载体前驱体。
[0030](2)将ZrO2‑
TiO2‑
La2O3载体前驱体以15ml/g于1mol/L(NH4)2S2O8溶液中浸渍12h，过滤，在110℃下干燥12h。最后在催化剂在马弗炉中55本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种介孔固体酸S2O
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TiO2‑
La2O3的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用共沉淀法将氧氯化锆、钛盐、镧盐与模板剂混合，然后加入沉淀剂进行共沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到载体ZrO2‑
TiO2‑
La2O3；(2)将载体ZrO2‑
TiO2‑
La2O3浸渍于过硫酸铵溶液，经过滤、干燥、煅烧制得。2.根据权利要求1所述的介孔固体酸S2O
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La2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧氯化锆、钛盐的质量比为1.61～8.05:1.22。3.根据权利要求1所述的介孔固体酸S2O
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La2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述镧盐与氧氯化锆的质量比为0.06～0.54:4.84。4.根据权利要求1所述的介孔固体酸S2O
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TiO2‑
La2O3的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述氧氯化锆和模板剂的质量比为1.61～8.05:0.61。5.根据权利要求1所述的介孔固体酸S2O
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La2O3的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾正桂，叶申，葛盛才，张佩祥，曹晓艳，沙玉英，
申请(专利权)人：金浦新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：