[發明專利]一種固體酸催化劑的制備方法及其用途

無效

• 申請號: 201210338623.0
• 申請日: 2012-09-13
• 公開（公告）號: CN102814189A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 傅堯;陳蒙遠;田玉奎;鄧晉;羅冬芬;郭慶祥
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;C07D307/46
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張睿

1.一種固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

（1）將硅源、堿源、金屬化合物和模板劑混合后進行水熱反應，得到反應產物1；

（2）將反應產物1經過濾得到的固體在60-120℃干燥12-36小時，得到反應產物2；

（3）將反應產物2在500-600℃煅燒3-10小時，得到固體酸催化劑；

所述硅源選自親水性納米氧化硅、硅酸鈉、正硅酸四乙酯；所述堿源選自四甲基氫氧化銨、堿金屬氫氧化物、氨水；所述金屬化合物選自四氯化錫、硫酸鋯、硅酸鈉、硝酸鉻、硝酸鎳或鈦酸四丁酯；所述模板劑為十六烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基氫氧化銨。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，硅源、堿源、金屬化合物和模板劑混合后，二氧化硅、十六烷基三甲基溴化銨、金屬化合物和水的摩爾比為1∶（0.16-4x）∶x∶24.3（x數值范圍為0.01-0.04）；上述金屬化合物選自四氯化錫、二氧化鋯、三氧化二鉻、氧化鎳或二氧化鈦。

3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，在步驟（3）的煅燒升溫速度為1-10℃/min。

4.如權利要求3所述的制備方法，其特征在于，在步驟（3）的煅燒中先通入氮氣，再通入空氣，氣體流速80-120ml/min。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，通入氮氣0.5-2小時后通入空氣4-8小時。

6.一種5-羥甲基糠醛的制備方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

將離子液體、碳水化合物和如權利要求1-5任一所述的制備方法制備得到的固體酸催化劑混合，在100-130℃反應1-10小時，得到5-羥甲基糠醛。

7.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述離子液體溶劑為溴化1-甲基-3-乙基咪唑（[C₂MIM]Br）、溴化1-甲基-3-丁基咪唑（[C₄MIM]Br）、氯化1-甲基-3-乙基咪唑（[C₂MIM]Cl）或氯化1-甲基-3-丁基咪唑（[C₄MIM]Cl），其結構式分別如下所示：

[C₂MIM]Br:R=C₂H₅,X=Br

[C₄MIM]Br:R=C₄H₉,X=Br

[C₂MIM]Cl:R=C₂H₅,X=Cl

[C₄MIM]Cl:R=C₄H₉,X=Cl。

8.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述碳水化合物為葡萄糖或果糖。

9.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述固體酸催化劑選自Sn-MCM-41、Ti-MCM-41、Cr-MCM-41、Zr-MCM-41或Ni-MCM-41。

10.如權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述的反應溫度在110℃。