【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种合成碳酸甘油酯催化剂及其制备方法与应用，属于油脂化工。
技术介绍
1、碳酸甘油酯作为一种绿色的化学中间体，同时拥有羟基和羰基的环状结构，可用作表面活性剂、电解液、合成中间体、聚氨酯类化合物的合成和涂料等，在有机合成、油脂化工、医药、塑料和化妆品生产等领域具有广泛应用。
2、目前，通过甘油合成碳酸甘油酯的工艺有光气法、酯交换法、尿素醇解法、羰基化法等；其中，光气法所使用的光气不仅有强腐蚀性，而且有剧毒；酯交换法由于其生产成本高，产物难以分离，仍旧不能大规模使用；尿素醇解法在反应过程中会产生氨气，对工艺设备的要求比较苛刻；而羰基化法不仅环境友好，符合可持续发展理念，并且最终副产只有水，成为比较好的研究热点。
3、常规用于合成碳酸甘油酯的催化剂包括金属氧化物催化剂、负载型金属氧化物催化剂、金属盐催化剂、离子液体催化剂、酶催化剂；但是由于金属盐催化剂、离子液体催化剂难以回收，离子液体催化剂、酶催化剂又存在成本相对较高的问题，这三种使用受到限制；金属氧化物催化剂、负载型金属氧化物催化剂使用较多，但是合成碳酸甘油酯的产率低、转化率低、均相催化难分离，使用的一些贵金属成本高，且有一些催化剂稳定性差。
技术实现思路
1、[技术问题]
2、合成碳酸甘油酯的催化剂的催化活性低、稳定性差，导致合成碳酸甘油酯的时候存在产率低、转化率低、均相催化难分离的问题。
3、[技术方案]
4、为了解决上述问题，本专利技术先合成载体铜掺杂的z
5、本专利技术的第一个目的是提供一种制备合成碳酸甘油酯催化剂的方法，包括如下步骤：
6、(1)将铜盐、锌盐、配体溶于醇溶液，100-200℃反应10-30h后，降温、离心、洗涤、干燥，得到载体cu-zif；
7、(2)将载体cu-zif在600-1000℃下焙烧2-6h，得到铜掺杂的氮碳材料(cu-nc)；
8、(3)通过浸渍法将二价钯负载在铜掺杂的氮碳材料(cu-nc)上，再用还原剂将二价钯还原成钯纳米粒子，得到钯负载的cu-zif催化剂，即得到所述合成碳酸甘油酯催化剂。
9、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中铜盐、锌盐具体为硝酸锌和硝酸铜。
10、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中配体为2-甲基咪唑、咪唑、苯并咪唑中的一种或多种，以形成载体骨架。
11、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1中醇溶液为甲醇。
12、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中铜盐、锌盐、配体和醇溶液的用量比为0.08-0.8mol：1mol：8-10g：80-100ml。
13、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中可以先将铜盐、锌盐溶于醇溶液，得到含有铜盐、锌盐的醇溶液；再将配体溶于醇溶液中，得到含有配体的醇溶液；最后将含有配体的醇溶液迅速倒入含有铜盐、锌盐的醇溶液进行反应。
14、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中降温的速度为1-5℃/min，降温至室温；降温速率需要严格控制，以保证载体结晶产量和粒度。
15、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(1)中离心是5000-10000rpm离心1-5min，洗涤是采用甲醇洗涤；干燥是60-90℃下干燥1-36h。
16、在本专利技术的一种实施方式中，步骤(3)是先将铜掺杂的氮碳材料(cu-nc)分散在甲醇中，得到载体醇溶液；之后将二价钯盐溶液逐滴滴加到载体醇溶液中反应1-3h，滴加结束后再逐滴滴加还原剂溶液，继续反应20-30h；反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到合成碳酸甘油酯催化剂；
17、其中，载体醇溶液中铜掺杂的氮碳材料(cu-nc)的浓度为1-10mg/ml；
18、二价钯盐溶液为氯化钯氨水溶液，具体是将氯化钯溶解在质量分数为10％的氨水溶液中；
19、氯化钯氨水溶液中氯化钯的浓度为0.9-1.5mg/ml；
20、二价钯的质量是铜掺杂的氮碳材料(cu-nc)质量的5-20％；
21、还原剂为硼氢化钠，还原剂溶液为还原剂水溶液，浓度为0.1-2mg/ml；
22、二价钯和还原剂的质量比为1：1-3；
23、反应的条件为：20-30℃(常温)、100-1000rpm下反应。
24、本专利技术第二个目的是本专利技术所述的方法制备得到的合成碳酸甘油酯催化剂。
25、本专利技术的第三个目的是提供一种合成碳酸甘油酯的方法，所述的方法采用了本专利技术所述的合成碳酸甘油酯催化剂。
26、在本专利技术的一种实施方式中，所述的合成碳酸甘油酯的方法包括如下步骤：
27、将甘油、合成碳酸甘油酯催化剂、碘化钾(ki)混合均匀，在氧气和一氧化碳存在的条件下进行反应，得到碳酸甘油酯；
28、其中，甘油、合成碳酸甘油酯催化剂、碘化钾(ki)的质量比为1-2：0.005-0.1：0.01-0.03；
29、氧气和一氧化碳的压强比为1：2-3；
30、反应是135-145℃下反应1-5h。
31、本专利技术的第四个目的是本专利技术所述的合成碳酸甘油酯催化剂在油脂化工、塑料或化妆品生产领域的应用。
32、[有益效果]
33、(1)本专利技术所述的合成碳酸甘油酯催化剂采用nc材料进行负载，nc材料表面的氮物种不仅可以调节pd纳米粒子的化学状态和分散，还可以促进甘油分子的吸附和活化能力，并且使用后的催化剂钯纳米粒子仍可以良好分散。
34、(2)本专利技术所述的合成碳酸甘油酯催化剂将纳米钯粒子负载于掺杂cu的nc材料中，有利于提高钯铜的双金属协同作用，大大提高了反应的产率和选择性。
35、(3)本专利技术所述的载体cu-nc的制备条件为常压条件，并且操作简单，它的前体为zif-8材料，因而cu-nc继承了zif的高比表面积，本身的均匀多孔结构，不需要使用模板剂，并且该条件下反应唯一副产为水，基本符合绿色化学和可持续发展理念。
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1.一种制备合成碳酸甘油酯催化剂的方法，其特征在在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中铜盐、锌盐、配体和醇溶液的用量比为0.08-0.8mol：1mol：8-10g：80-100mL。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)是先将铜盐、锌盐溶于醇溶液，得到含有铜盐、锌盐的醇溶液；再将配体溶于醇溶液中，得到含有配体的醇溶液；最后将含有配体的醇溶液迅速倒入含有铜盐、锌盐的醇溶液进行反应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)是先将铜掺杂的氮碳材料(Cu-NC)分散在甲醇中，得到载体醇溶液；之后将二价钯盐溶液逐滴滴加到载体醇溶液中反应1-3h，滴加结束后再逐滴滴加还原剂溶液，继续反应20-30h；反应结束后，离心、洗涤、干燥，得到合成碳酸甘油酯催化剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中降温的速度为1-5℃/min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中配体为2-甲基咪唑、咪唑、苯并咪唑中的一种或多种。
7.权
8.一种合成碳酸甘油酯的方法，其特征在于，所述的方法采用了权利要求7所述的合成碳酸甘油酯催化剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的合成碳酸甘油酯的方法包括如下步骤：
10.权利要求7所述的合成碳酸甘油酯催化剂在油脂化工、塑料或化妆品生产领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种制备合成碳酸甘油酯催化剂的方法，其特征在在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中铜盐、锌盐、配体和醇溶液的用量比为0.08-0.8mol：1mol：8-10g：80-100ml。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)是先将铜盐、锌盐溶于醇溶液，得到含有铜盐、锌盐的醇溶液；再将配体溶于醇溶液中，得到含有配体的醇溶液；最后将含有配体的醇溶液迅速倒入含有铜盐、锌盐的醇溶液进行反应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)是先将铜掺杂的氮碳材料(cu-nc)分散在甲醇中，得到载体醇溶液；之后将二价钯盐溶液逐滴滴加到载体醇溶液中反应1-3h，滴加结束后再逐滴滴加还原剂溶液...
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