负载型乙氧基化固体催化剂的制备方法及由该方法制备的催化剂技术

公开了一种负载型乙氧基化固体催化剂及其制备方法，该制备方法包括：一种负载型乙氧基化固体催化剂的制备方法，该方法包括：将含有催化活性成分的碱性物质加入溶剂中，混合均匀；升温至反应温度，搅拌状态下加入酸性树脂载体，对所述含催化活性成分的碱性物质进行负载，随后进行熟化；对所得产物进行过滤、洗涤，pH值达到5.0～6.5后进行烘干，得到负载型乙氧基化固体催化剂。本发明专利技术的负载型固体催化剂在乙氧基化反应中具有更高催化活性，更短诱导期，用量更少，降低了初始环氧乙烷加入量并降低反应风险。此外，本发明专利技术的制备方法工艺简便可控、无毒害副产物产生，且催化剂与产物容易分离、不腐蚀设备、环境污染小并可再生循环。环境污染小并可再生循环。环境污染小并可再生循环。

【技术实现步骤摘要】
负载型乙氧基化固体催化剂的制备方法及由该方法制备的催化剂


[0001]本专利技术涉及乙氧基化反应用催化剂领域，具体涉及一种负载型乙氧基化催化剂，特别是负载型固体超强酸乙氧基化催化剂的制备方法，以及由该方法制备的催化剂。

技术介绍

[0002]乙氧基化催化剂一直是乙氧基化反应
的研究热点，常用的乙氧基化催化剂包括碱性催化剂、酸性催化剂以及酸碱协同催化剂等。其中，碱性催化剂包括碱金属或碱土金属的氧化物、氢氧化物、烷氧化物醇盐，这类催化剂具有产物色泽浅、选择性好、分子量分布较窄的优点，但同时存在诱导期长的缺陷。通过添加多元酸，如草酸、磷酸、柠檬酸、酒石酸等作为助催化剂，能够克服碱性催化剂诱导期长的问题，但随之造成了助催化剂难以与产品分离的问题。另外，目前的碱性催化剂应用于乙氧基化反应时还存在环氧乙烷初始加入量高、反应速度慢、反应周期长、产率不高的问题。
[0003]因而，仍需进一步寻求解决碱性催化剂诱导期问题的改进方案，避免引入助催化剂带来的分离问题，并进一步提高碱性催化剂在乙氧基化反应中的催化性能。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提出将碱性催化剂负载于功能化超高交联吸附树脂。此类功能化树脂具有比表面积高、化学物理性质稳定、具有刚性骨架机械强度高、孔径结构可调和易于再生循环等优势。本专利技术一方面利用功能化树脂载体增加催化剂比表面积，提高催化效率、减少催化剂用量，另一方面利用酸性功能化树脂如树脂固体酸与碱性催化剂的协同作用，增强催化剂催化活性，进而缩短催化剂的诱导期，降低初始环氧乙烷加入量。
[0005]具体而言，一方面，本专利技术提供一种负载型乙氧基化固体催化剂的制备方法，该方法包括：将含催化活性成分的碱性物质加入溶剂中，混合均匀；升温至反应温度，搅拌状态下加入作为载体的酸性树脂，对含有催化活性成分的碱性物质进行负载，随后进行熟化；对所得产物进行过滤、洗涤，pH值达到5.0～6.5后进行烘干，最终得到负载型乙氧基化固体催化剂。
[0006]另一方面，本专利技术提供一种根据前述方法制备的负载型乙氧基化固体催化剂，其包括酸性树脂载体和负载在该载体上的含催化活性成分的碱性物质的活性成分，其中所述含催化活性成分的碱性物质的阳离子活性成分与所述酸性树脂载体的酸性官能团相结合。
[0007]根据本专利技术的制备方法，使用酸性树脂作为载体，一方面增加了所得催化剂的比表面积，另一方面载体的酸性官能团可提供游离H
+
，从而使催化剂载体可与含有催化活性成分的碱性物质的活性成分阳离子相结合，因而该活性成分阳离子与酸性树脂载体产生协同作用，使得所得负载型固体催化剂在乙氧基化反应中具有更高的催化活性，进而缩短催化剂的诱导期、减少催化剂用量、降低初始环氧乙烷加入量并降低反应风险。此外，本专利技术的制备方法工艺过程简便可控、无毒害副产物产生，且催化剂与产物容易分离、不腐蚀设
备、环境污染小并可再生循环。
附图说明
[0008]图1为根据本专利技术的负载型乙氧基化催化剂中，所述含催化活性成分的碱性物质的活性成分阳离子与所述酸性树脂载体的酸性官能团相结合的示意图。
具体实施方式
[0009]下面实施例对本申请进一步详细说明。通过这些说明，本申请的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0010]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突即可相互结合。
[0011]一方面，本专利技术提供了一种负载型乙氧基化固体催化剂的制备方法，该方法包括：将含催化活性成分的碱性物质加入溶剂中，混合均匀，例如通过超声振荡进行混合；升温至反应温度，搅拌状态下加入酸性树脂载体，对所述活性成分进行负载，随后进行熟化；对所得产物进行过滤、洗涤，pH值达到5.0～6.5后进行烘干，最终得到负载型乙氧基化固体催化剂。
[0012]在根据本专利技术的制备方法的一个实施方案中，所述含催化活性成分的碱性物质为含钙化合物。
[0013]在根据本专利技术的制备方法的另一个实施方案中，所述含钙化合物为选自氧化钙、甲酸钙、乙酸钙、丙酸钙中的一种或多种。
[0014]在根据本专利技术的制备方法的另一个实施方案中，所述酸性树脂载体为T
‑
62MP强酸型核子级酸催化树脂。
[0015]在根据本专利技术的制备方法的另一个实施方案中，所述溶剂为选自无水甲醇、无水乙醇、丁醇、正丙醇、异丙醇中的一种或多种。
[0016]在根据本专利技术的制备方法的另一个实施方案中，所述反应温度为40～80℃。
[0017]在根据本专利技术的制备方法的另一个实施方案中，所述载体与所述含催化活性成分的碱性物质的质量比为0.1～0.99。
[0018]在根据本专利技术的制备方法的另一个实施方案中，所述熟化时间为3～24h，熟化温度为40～80℃，熟化过程是使含催化活性成分的碱性物质的活性成分进入到树脂的孔道中并进行离子交换反应，以使酸性树脂载体负载更多的含催化活性成分的碱性物质的活性成分，若熟化时间不够，该过程不能充分进行，最后导致催化剂活性较低。
[0019]在根据本专利技术的制备方法的另一个实施方案中，所述烘干在真空状态下于50～120℃进行3～12h。
[0020]另一方面，本专利技术还提供了一种根据前述方法制备的负载型乙氧基化固体催化剂，其包括酸性树脂载体和负载在该载体上的含催化活性成分的碱性物质的活性成分，其中所述含催化活性成分的碱性物质的阳离子活性成分与所述酸性树脂载体的酸性官能团相结合。
[0021]在根据本专利技术的催化剂的一个实施方案中，所述含催化活性成分的碱性物质为含钙化合物。
[0022]在根据本专利技术的催化剂的另一个实施方案中，所述含钙化合物为选自氧化钙、甲酸钙、乙酸钙、丙酸钙中的一种或多种。
[0023]在根据本专利技术的催化剂的另一个实施方案中，所述酸性树脂载体为T
‑
62MP强酸型核子级酸催化树脂，所述酸性树脂载体的酸性官能团为磺酸基。
[0024]从前的研究人员利用线型聚苯乙烯或低交联苯乙烯
‑
二乙烯苯共聚物进行交联后合成出一种大网均孔结构苯乙烯共聚物，被称为超高交联树脂。与传统的吸附剂活性炭相比，超高交联吸附树脂除了具有较高的比表面积、刚性骨架和稳定的化学物理性质外，还具有较高的机械强度、可调的孔径结构和容易再生循环的优势。近年来，根据不同用途进一步合成出多种功能化树脂，其中一些树脂在催化剂应用领域展现出优异的性能。
[0025]如图1所示，根据本专利技术的制备方法以酸性树脂为载体，一方面酸性树脂的网络状骨架结构为催化剂提供了更大的比表面积，增大在催化反应过程中与反应物的接触面积，有利于催化效率的提高，降低环氧乙烷初始用量；另一方面本专利技术制备方法中使用的酸性树脂载体的酸性官能团，例如T
‑
62MP的酸性官能团磺酸基中的H
+
可游离，使得本专利技术制备方法中使用的含有催化活性成分的碱性物质的活性成分阳离子例如Ca
2+
可与载体的酸性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载型乙氧基化固体催化剂的制备方法，该方法包括：将含有催化活性成分的碱性物质加入溶剂中，混合均匀；升温至反应温度，搅拌状态下加入酸性树脂载体，对所述含催化活性成分的碱性物质进行负载，随后进行熟化；对所得产物进行过滤、洗涤，pH值达到5.0～6.5后进行烘干，得到负载型乙氧基化固体催化剂。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述含催化活性成分的碱性物质为一种或多种选自下列的含钙化合物：氧化钙、甲酸钙、乙酸钙、丙酸钙。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸性树脂载体为T
‑
62MP强酸型核子级酸催化树脂。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述溶剂为选自无水甲醇、无水乙醇、丁醇、正丙醇、异丙醇中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述反应温度为40～80℃。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述酸性...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建民，刘兆滨，董振鹏，贾宏菲，
申请(专利权)人：辽宁奥克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：