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催化剂及制备方法和碳酸亚乙烯酯的合成方法技术

技术编号:40441408 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-22 23:04
本发明专利技术提供了催化剂及制备方法和碳酸亚乙烯酯的合成方法,催化剂的制备方法具体如下:以Al2O3和Cr2O3为载体,将载体浸渍在含有铂元素的金属浸渍液中得第一浸渍产物,将第一浸渍产物干燥、焙烧后浸渍在含有钾元素的盐溶液中得到第二浸渍产物,第二浸渍产物经过后处理后得到催化剂。本发明专利技术针对碳酸亚乙烯酯的合成制备了一种新型的高催化活性的催化剂,含有钾元素的盐溶液能够将第一浸渍产物由酸性改变为中性,同时钾元素与铂元素一同作为活性元素负载于载体上;利用特定的催化剂和特定的温度和压力条件研发出一种新的制备碳酸亚乙烯酯的工艺,相比现有技术反应温度较为温和,安全性强,并且收率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池添加剂领域,更具体涉及催化剂及制备方法和碳酸亚乙烯酯的合成方法


技术介绍

1、碳酸亚乙烯酯是锂离子电池非水电解液的添加剂,其在电池的使用过程中会形成紧密结构层但又不增加阻抗,能阻止电解液进一步分解的sei膜,可有效改善锂离子电解液的耐高低温性能,并能提高锂离子电解液的抗阻燃性,使电池循环寿命得到提高,电池的安全性能显著增加。

2、目前工业上合成碳酸亚乙烯酯的主流工艺为碳酸乙烯酯与氯气在催化条件下合成氯代碳酸乙烯酯,然后氯代碳酸乙烯酯与三乙胺进一步合成得到碳酸亚乙烯酯。而该工艺存在明显的问题,第一、反应涉及氯气,危险性高,反应废料污染性大,需要投入较高的环保、安全成本;第二、反应为两步反应且有较多副产物需要分离,从而导致工艺复杂,无法连续化生产,操作步骤较多、产品收率低等问题。

3、基于传统合成路线诸多的问题,有人提出碳酸乙烯酯一步法直接脱氢生成碳酸亚乙烯酯的路线,该方法虽然避免了环境污染、反应步骤多等问题,但是所需反应温度较高,现已知碳酸亚乙烯酯在高温条件下稳定性较差,容易发生聚合,故该方案的实现性有待考证。再加上反应过程有氢气产生,对实际生产过程中的设备要求以及安全防护措施有较高的要求。因而还需要进一步的改进和发展。


技术实现思路

1、针对现有技术的种种不足,为了解决上述问题,现提出了催化剂及制备方法和碳酸亚乙烯酯的合成方法,并提供如下技术方案:

2、一种催化剂的制备方法,制备方法如下:以al2o3和cr2o3为载体,将载体浸渍在含有铂元素的金属浸渍液中得第一浸渍产物,将第一浸渍产物干燥、焙烧后浸渍在含有钾元素的盐溶液中得到第二浸渍产物,第二浸渍产物经过后处理后得到催化剂。

3、进一步的,所述铂元素负载于载体上的负载率为0.5%-0.8%,所述钾元素负载于载体上的负载率为0.05%-0.3%。

4、进一步的,载体在含有铂元素的金属浸渍液中的浸渍时间为2-10h。

5、进一步的,第一浸渍产物在含有钾元素的盐溶液中的浸渍时间为2-10h。

6、进一步的,第一浸渍产物的干燥温度为80-180℃,干燥时间为2-8h。第一浸渍产物的焙烧温度为400-600℃,焙烧时间为3-8h。

7、进一步的,后处理依次包括对第二浸渍产物进行干燥、焙烧、利用氢气进行还原和在8-12mpa的压力下按压40-50s。

8、进一步的,第二浸渍产物的干燥温度为80-180℃,干燥时间为2-8h,第二浸渍产物的焙烧温度为400-600℃,焙烧时间为3-8h。

9、另外,本专利技术还提供了一种催化剂,由上述的催化剂的制备方法制备得到。

10、另外,本专利技术还提供了一种碳酸亚乙烯酯的合成方法,以碳酸乙烯酯和呋喃为原料,利用上述的催化剂,在温度为70~100℃、真空度为5~30mbar的条件下反应得到碳酸亚乙烯酯。

11、进一步的,碳酸乙烯酯和呋喃的摩尔比为1-10。

12、由于采用了以上技术方案,本专利技术的有益技术效果是:

13、1、本专利技术针对碳酸亚乙烯酯的合成制备了一种新型的高催化活性的催化

14、剂,一方面采用al2o3和cr2o3作为共同载体,抑制烧结的同时碳-碳键不易断裂,另一方面,含有钾元素的盐溶液能够将第一浸渍产物由酸性改变为中性,同时钾元素与铂元素一同作为活性元素负载于载体上;

15、2、本专利技术利用特定的催化剂和特定的温度和压力条件研发出一种新的制备碳酸亚乙烯酯的工艺,相比现有技术反应温度较为温和,安全性强。

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【技术保护点】

1.一种催化剂的制备方法,其特征在于,以Al2O3和Cr2O3为载体,将载体浸渍在含有铂元素的金属浸渍液中得第一浸渍产物,将第一浸渍产物干燥、焙烧后浸渍在含有钾元素的盐溶液中得到第二浸渍产物,第二浸渍产物经过后处理后得到催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,所述铂元素负载于载体上的负载率为0.5%-0.8%,所述钾元素负载于载体上的负载率为0.05%-0.3%。

3.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,载体在含有铂元素的金属浸渍液中的浸渍时间为2-10h。

4.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,第一浸渍产物在含有钾元素的盐溶液中的浸渍时间为2-10h。

5.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,第一浸渍产物的干燥温度为80-180℃,干燥时间为2-8h,第一浸渍产物的焙烧温度为400-600℃,焙烧时间为3-8h。

6.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,后处理依次包括对第二浸渍产物进行干燥、焙烧、利用氢气进行还原和在8-12MPa的压力下按压40-50s。

7.根据权利要求6所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,第二浸渍产物的干燥温度为80-180℃,干燥时间为2-8h,第二浸渍产物的焙烧温度为400-600℃,焙烧时间为3-8h。

8.一种催化剂,其特征在于,由权利要求1-7任一项所述的一种催化剂的制备方法制备得到。

9.一种碳酸亚乙烯酯的合成方法,其特征在于,以碳酸乙烯酯和呋喃为原料,利用权利要求8所述的催化剂,在温度为70~100℃、真空度为5~30mbar的条件下反应得到碳酸亚乙烯酯。

10.根据权利要求9所述的一种碳酸亚乙烯酯的合成方法,其特征在于,碳酸乙烯酯和呋喃的摩尔比为1:1-10。

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【技术特征摘要】

1.一种催化剂的制备方法,其特征在于,以al2o3和cr2o3为载体,将载体浸渍在含有铂元素的金属浸渍液中得第一浸渍产物,将第一浸渍产物干燥、焙烧后浸渍在含有钾元素的盐溶液中得到第二浸渍产物,第二浸渍产物经过后处理后得到催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,所述铂元素负载于载体上的负载率为0.5%-0.8%,所述钾元素负载于载体上的负载率为0.05%-0.3%。

3.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,载体在含有铂元素的金属浸渍液中的浸渍时间为2-10h。

4.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,第一浸渍产物在含有钾元素的盐溶液中的浸渍时间为2-10h。

5.根据权利要求1所述的一种催化剂的制备方法,其特征在于,第一浸渍产物的干燥温度为80-180℃,干燥时间为2-8h,第一浸渍产物的焙烧温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员:于璐坤魏梦宇张春龙
申请(专利权)人:山东惟普新能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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