【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂领域，具体涉及累托石负载钴催化剂及制备方法和在烯烃环氧化中应用。
技术介绍
1、环氧化合物可以通过用氧化剂氧化烯烃来制备，环氧产物在药物化学和精细化学中起着非常重要的作用。例如，环氧乙烷是由苯乙烯的环氧化获得的，是香料和药物合成的中间体，通常可用作环氧树脂吸收剂和紫外线吸收剂。其他环氧化物用于药物、香水、甜味剂等。然而，苯乙烯的环氧化过程仍然相对困难，因为它可以在氧化剂存在下继续氧化为苯甲酸或苯甲醛。氧化苯乙烯是通过卤代醇法在工业上直接制备的，该工艺由于添加了h2o2等强氧化剂，对环境有害，且腐蚀性强。因此，有必要开发对环境友好和可回收的体系。苯乙烯的环氧化过程需要特殊的活性位点，在催化剂酸性位点的开发中尤为重要。yuan kai等人通过调节沸石催化剂zsm-11酸性活性位点的空间位置，证明了这种方法可以有效地提高甲醇向烯烃的转化率。zhang lihong等人制备了硫酸锆掺杂的硝酸钛纳米片固体催化剂，并发现纳米片上产生的lewis酸性位点可以显著提高催化性能。wang yang等以聚苯乙烯为模板，制备了具有初级介孔的单分散中空碳/二氧化硅球(hs/c-so3h)。作为一种空心结构发达的固体酸催化剂，hs/c-so3h在油酸与甲醇的酯化反应中表现出优异的催化性能。
2、不同酸的酸浓度直接影响催化过程。p.s.lamoureux等人以金属催化剂上的氢电极反应(氢析出反应her/氢氧化反应hor)为例，使用应用密度函数计算了反应过程，发现随着ph值的增加，质子供体从氢离子变为水，并且水分解的固有屏障相
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种累托石负载钴催化剂及制备方法和在烯烃环氧化中应用，解决现有技术中烯烃环氧化制备环氧化物时副产物多、氧化剂价格高以及污染大的技术问题。
2、为达到上述技术目的，本专利技术提供的技术方案是：
3、第一方面，本专利技术提供一种累托石负载钴催化剂的制备方法，包括以下步骤：将经过除杂预处理的累托石采用有机酸进行酸化处理，得到酸化累托石；将酸化累托石和钴源加入水中，在搅拌条件下进行水热反应，反应结束后进行后处理，收集得到累托石负载钴催化剂。
4、优选的，累托石为钠型累托石；除杂预处理是将累托石原料置于水中搅拌成悬浮液，再静置20h以上除去上层液体，重复2～4次后进行干燥即可。
5、优选的，有机酸包括酒石酸。酒石酸为低分子量有机酸，可以在累托石中提供更多的固体酸活性位点，并为苯乙烯的催化环氧化提供更好的反应位点。
6、优选的，酸化处理时，累托石与有机酸的比例为1g：(3～8)ml；有机酸的浓度为0.01mmol/l～0.15mmol/l。更进一步优选有机酸的浓度为0.01mmol/l～0.10mmol/l。
7、优选的，酸化处理时，累托石先在有机酸中浸泡搅拌4～8h，再离心洗涤并干燥，得到酸化累托石。进一步优选的，干燥是在80～120℃下烘烤10～14小时。
8、优选的，钴源为co(no3)2·6h2o或co(ch3coo)2·4h2o，其中以co(ch3coo)2·4h2o为最优。
9、优选的，酸化累托石和钴源之间的比例为0.5g：(0.3～5)mmol。
10、优选的，水热反应时，酸化累托石和加入的水的比例为0.5g：(20～40)ml。
11、优选的，水热反应是在80～100℃下加热5h以上。
12、第二方面，本专利技术提供一种以上制备方法制得的累托石负载钴催化剂。
13、第三方面，本专利技术提供一种以上累托石负载钴催化剂在催化烯烃环氧化中的应用。
14、优选的，烯烃环氧化反应具体包括：将烯烃、tbhp、溶剂和累托石负载钴催化剂混合形成反应液，并向反应液中通入空气或氧气，加热反应，反应完成后，离心除去清液，得到烯烃环氧化产物。
15、进一步优选的，烯烃、tbhp和累托石负载钴催化剂的比例为3mmol：(0.1～0.5)mmol：(80～120)mg。
16、进一步优选的，烯烃和溶剂的比例为3mmol：(8～12)g。
17、进一步优选的，加热反应是在70～110℃保温反应3～8h。
18、进一步优选的，空气或氧气的通入量为35～45ml/min。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
20、本专利技术通过采用有机酸处理累托石，有利于增加累托石的层间距，进而负载金属钴，为促进苯乙烯环氧化反应提供有利的催化环境。本专利技术所得催化剂用于烯烃的高效空气环氧化中，有机酸和负载的钴起到了共催化的作用，协同载体累托石，使烯烃的转化率和选择性显著增加，有效减少副产物；且该催化剂可以循环使用；同时，在本专利技术催化剂作用下，可以以空气中的氧气或直接通入氧气作为烯烃环氧化的氧化剂，有效降低成本，避免污染，同时不引入其它杂质，有利于产物分离，纯度高。
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1.一种累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述累托石为钠型累托石；所述除杂预处理是将累托石原料置于水中搅拌成悬浮液，再静置20h以上除去上层液体，重复2～4次后进行干燥即可。
3.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机酸包括酒石酸。
4.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，酸化处理时，累托石与有机酸的比例为1g：(3～8)mL；有机酸的浓度为0.01mmol/L～0.15mmol/L。
5.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，酸化处理时，累托石先在有机酸中浸泡搅拌4～8h，再离心洗涤并干燥，得到酸化累托石。
6.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，钴源为Co(NO3)2·6H2O或Co(CH3COO)2·4H2O。
7.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，酸化累托石和钴源之间的比例为0.
8.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，水热反应是在80～100℃下加热5h以上。
9.如权利要求1-8任一项所述制备方法制得的累托石负载钴催化剂。
10.如权利要求9所述的累托石负载钴催化剂在催化烯烃环氧化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述累托石为钠型累托石；所述除杂预处理是将累托石原料置于水中搅拌成悬浮液，再静置20h以上除去上层液体，重复2～4次后进行干燥即可。
3.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，所述有机酸包括酒石酸。
4.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，酸化处理时，累托石与有机酸的比例为1g：(3～8)ml；有机酸的浓度为0.01mmol/l～0.15mmol/l。
5.根据权利要求1所述的累托石负载钴催化剂的制备方法，其特征在于，酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵琳，张万珍，詹红菊，刘善培，施红，
申请(专利权)人：荆楚理工学院，
类型：发明
国别省市：
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