本发明专利技术涉及有机合成化学领域，更具体地，涉及一种二甲基亚砜的制备方法及其使用的催化剂和催化剂组合物。所述催化剂的通式为aFe2O3?bCuO?cMnO2?dRuO2?eRh2O3?fAl2O3；其中a、b、c独立选自0~15，d、e、f独立选自0.01~10。所述催化剂组合物包含所述催化剂和光敏剂，所述催化剂与光敏剂的质量比为1:0.1~10。本发明专利技术所述催化剂/催化剂组合物具有高效催化活性，其催化制备二甲基亚砜的过程中，以氧气作为单一氧化剂，对比传统的硝酸法、高锰酸钾法，在制备过程中不产生任何有害物质，不会对环境做成污染。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机合成化学领域，更具体地，涉及一种二甲基亚砜的制备方法 及其使用的催化剂和催化剂组合物。
技术介绍
二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide或DMS0),是分子式为(CH3) 2S0的化学物质，为重要的极性非质子溶剂，其对化学反应具有特殊溶媒效应和对许多物质的溶解特性，被称为“万能溶媒”。其在石油、化工、医药、电子、印染、塑料、合成纤维等行业都有广泛应用。近年来，它作为防冻剂、刹车油、稀有金属提取剂等新用途也在日益扩展。二甲基亚砜生产主要以甲醇和二硫化碳或硫化氢为原料合成二甲基硫醚，再经氧化剂氧化生成二甲基亚砜。由于所用氧化剂和氧化方法不同，二甲基亚砜有不同的生产工艺。现有工艺包括使用Y-Al2O3作催化剂，与二氧化氮或硝酸氧化得二甲基亚砜。CN1887422A用四氧化二氮气化生成的二氧化氮气体，进入二甲基硫醚的氧化反应器作为催化剂使用。该专利技术优化了之前采用亚硝酸钠与浓硫酸在反应釜中直接生成二氧化氮与一氧化氮混合气体催化硫醚氧化的工艺，减少了环境污染与副反应的发生，但是氮氧化物同样会对设备腐蚀，容易泄露，后处理时需要处理酸性废水等，不符合清洁生产条件。也有使用二甲硫醚与双氧水反应生产二甲基亚砜，对环境无污染，但是双氧水价格较高，用量大，有一定安全隐患，不适合大规模生产。还有使用臭氧作氧化剂的，价格便宜，提纯简单，但是原料转化率太低，只有不到30%。CN1397533A利用溶胶-凝胶方法固载的过渡金属络合物催化剂，用空气作氧化剂，能使反应在很温和的条件进行，但是需要加入异戊醛作还原剂，导致成本过高。CN102161633A使用硝酸铈空气氧化硫醚，虽然转化率及选择性都不错，但是后处理需要萃取以及硅胶柱分离，不适合工业化生产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的首要技术问题是，为了克服现有技术的上述不足，提供一种一种催化剂。该催化剂具有高效、绿色环保等优点，能够回收并重复套用，能以空气或氧气为单一氧化剂，在较温和的条件下催化氧化二甲基硫醚制备二甲基亚砜，并且实现零排放。本专利技术所要解决的次要技术问题是，提供所述催化剂的制备方法。本专利技术所要解决的另一技术问题是，提供一种催化剂组合物。本专利技术所要解决的再一技术问题是，提供一种催化剂组合物的制备方法。本专利技术所要解决的再一技术问题是，提供一种二甲基亚砜的制备方法。本专利技术所要解决的上述技术问题通过以下技术方案予以实现 一种催化剂，其通式为 aFe203*bCu0*cMn02*dRu02*eRh203*fAl203 ;其中 a、b、c 独立选自0 15，d、e、f独立选自O. 01 10。作为一种优选方案，a、b、c独立选自O 5, d、e、f独立选自O. 05 3。最为一种进一步优选方案，a选自0 3，b选自(Tl，c选自0 2，d选自O. 05 O. 5，e选自O. 05 0.2，f选自O. 5 I。最为一种最优选方案，a选自I 3, b选自O. 5 I, c选自O. 5 2, d选自O. 05 O.1,e选自O. 05 O. l，f选自O. 5 I。一种制备上述催化剂的方法，包括如下步骤按所需制备的催化剂aFe203*bCU0·CMnO2·dRu02·eRh203*fAl2O3的摩尔比例,称取三氧化二铁、氧化铜、二氧化锰、氧化钌、氧化铑、氧化铝，混匀后在5(T500°C下焙烧O. 5^24小时，冷却得到。作为一种优选方案，上述焙烧温度为10(T40(TC，焙烧时间为O. 5^10小时。一种催化剂组合物，包含上述催化剂和光敏剂，所述催化剂与光敏剂的质量比为1:0.1 10。光敏剂为可吸收一定波长的光能，把光能传递到一些对光不敏感的反应物上，提高其反应活性的物质。作为一种优选方案，所述的所述催化剂与光敏剂的质量比为1:0. Γ50作为一种最优选方案，所述的所述催化剂与光敏剂的质量比为1:0. Γ 0作为一种优选方案，所述的光敏剂选自过渡金属配合物、叶啉类物质、酞菁类物质、叶绿素、维生素、嘌呤、酚酞、有机染料、颜料、色素和安息香醚类物质中的一种或几种的混合。作为一种最优选方案，所述光敏剂选自酞菁、荧光黄、曙红、吖啶红、亚甲基蓝、姜黄素、二苯甲酮、9，10- 二腈蒽、1，2, 4, 5-四氰基苯、2，3, 5, 6-四氯-1，4-苯醌、玫瑰红和血卟啉中的一种或几种的混合。一种催化剂组合物的制备方法，包括如下步骤将上述催化剂与光敏剂混匀，研磨成均匀粉末。上述催化剂或催化剂组合物在催化二甲基亚砜合成中的应用。一种二甲基亚砜的制备方法，包括如下步骤以二甲基硫醚为原料，加入溶剂后，加入反应催化剂，经波长为19(T780nm的光照射，在f30atm的空气或氧气氛围下反应，反应温度为(T50°C，反应时间为广48小时；其中原料、溶剂与反应催化剂的重量比为1:0^50:0. 0Γ2 ;所述反应催化剂为上述催化剂或上述催化剂组合物。作为一种优选方案，所述原料、溶剂与反应催化剂的重量比为1:(Γ10:0.01、.5 ;所述溶剂选自二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、甲苯、丙酮、乙醚、1，4- 二氧六环、乙腈、硝基甲烷和水中的一种或几种混合物。作为一种优选方案，所述催化剂组合物形成负载型或非负载型反应催化剂组合物。作为一种优选方案，负载方法可以是化学负载，或者是物理负载。作为一种优选方案,上述光照射的波长为380 780nm。与现有技术相比，本专利技术具有如下优化效果 (I)本专利技术所述催化剂/催化剂组合物具有高效催化活性，其催化制备二甲基亚砜的过程中，以氧气作为单一氧化剂，对比传统的硝酸法、高锰酸钾法，在制备过程中不产生任何有害物质，不会对环境做成污染；(2)本专利技术公开的二甲基亚砜的制备方法条件温和，操作简便，无危险，成本低，效率闻; (3)本专利技术所述催化剂/催化剂组合物可回收套用。具体实施例方式以下结合具体实施例来进一步解释本专利技术，但实施例并不对本专利技术作任何限定。实施例1 称取16g三氧化二铁，8g氧化铜、9g二氧化猛，1. 3g氧化钌,2. 5g氧化错和IOg氧化招，混合后放入烘箱100°C活化10小时，冷却后研磨均匀得Fe2O3 .CuO .MnO2 *0.1RuO2 *0.1Rh2O3 ·Al2O3U实施例2 称取96g三氧化二铁，34g 二氧化猛，1. 3g氧化钌,2. 5g氧化错和20g氧化招,混合后放入马弗炉250°C活化5小时，冷却后研磨均匀得3Fe203 ·2Μη02 ·0. 05Ru02 ·0. 05Rh203 ·Α1203。 实施例3 称取16g氧化铜，18g氧化锰,6. 6g氧化钌,5g氧化铑和5g氧化铝,混合后放入马弗炉400°C活化 I 小时，冷却后研磨均匀得 2Cu0 · 2Μη02 · O. 5Ru02 · O. 2Rh203 · 0. 5A1203。实施例4 称取1. 3g氧化钌,25. 4g氧化错和1020g氧化招,混合后放入烘箱100°C活化10小时，冷却后研磨均匀得 O. OlRuO2 · O.1Rh2O3 · IOAl2O30实施例5 称取800g三氧化二铁,6. 6g氧化钌，12. 7g氧化铑和5.1g氧化铝,混合后放入马弗炉250°C活化 5 小时，冷却后研磨均匀得 5Fe203 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种催化剂，其特征在于，所述催化剂的通式为aFe2O3?bCuO?cMnO2?dRuO2?eRh2O3?fAl2O3；其中a、b、c独立选自0~15，d、e、f独立选自0.01~10。
【技术特征摘要】
1.一种催化剂，其特征在于，所述催化剂的通式为aFe203^bCuO^cMnO2MRuOzeRh2CVfAI2O3 ;其中a、b、c独立选自0 15，d、e、f独立选自O. 01 10。2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，a、b、c独立选自(Γ5，d、e、f独立选自 O.05 3。3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于，a选自(Γ3，b选自(Tl，c选自(Γ2，d选自O. 05 O. 5，e选自O. 05 O. 2，f选自O. 5 I。4.利要求1、2或3所述催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤按比例称取三氧化二铁、氧化铜、二氧化猛、氧化钌、氧化错、氧化招，混匀后在5(T500°C下焙烧O. 5^24小时，冷却得到。5.一种催化剂组合物，其特征在于，所述催化剂组合物包含权利要求1、2或3所述催化剂和光敏剂，所述催化剂与光敏剂的质量比为1:0. f 10。6.根据权利要求5所述的催化剂组合物，其特征在于，所述的光敏剂选自过渡金属配合物、叶啉类物质、酞菁类物质、叶绿素、维生素、嘌呤、酚酞、有机...
【专利技术属性】
技术研发人员：王永东，黄志鹏，祝诗发，操基元，高庆，程稳，
申请(专利权)人：广州远图生物科技有限公司，广州自远生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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