[發明專利]一種微膠囊負載的金屬配合物催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201310548220.3
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103566971A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 毛志平;宋敏;張琳萍;鐘毅;徐紅;尹沖;秦新波
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J35/02;B01J32/00;C02F1/72
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達

技術領域

本發明屬于催化劑材料的制備領域，特別涉及一種微膠囊負載的金屬配合物催化劑的制備方法。

背景技術

環境污染的控制與治理是人類面臨和亟需解決的重大問題，工業和生活廢棄物的增多，嚴重影響著人類賴以生存的生態環境。針對這些有機污染物治理的研究已引起國內外的廣泛關注。將金屬配合物作為催化劑用于氧化降解有機污染物是近年來國內外學者研究的熱點。

在文獻[Sorokin?A,Seri,J?L,Meunier?B.Science,1995,268:1163-1166]和[Sorokin?A,Suzzoni-Dezard?S?D,Meunier?B.J?Am?Chem?Soc,1996,118(31):7410-7411]中Bernard?Meunier等利用水溶性的磺化酞菁FePcS成功地降解了水中的2，4-氯代苯酚，得到了相當高的礦化率。在相關綜述[范志云,李愛民,吳林,侯國華等.現代化工.2006,26(10):20-24]]中也有將其用于催化降解有機污染物的報道。文獻[Shul’pin?G?B,Kozlov?Y?N,Kholuiskaya?S?N,Plieva?M?I.Journal?of?Molecular?Catalysis?A:Chemical299(2009)77-87]中Georgiy?B.Shul’pin等將環多胺結構的催化劑用于染料羅丹明的催化氧化降解取得了很好的效果。

但很多金屬配合物催化劑并不穩定，在水中極易發生聚集而失活，因而，負載型催化劑也越來越受到人們的關注。負載催化劑的主要優點有：(1)反應后處理方便，通過簡單過濾即可將其分離；(2)可以回收負載常用的昂貴試劑/催化劑并重復使；(3)提高催化劑的穩定性；(4)有毒試劑或重金屬的離子固定在反應的載體上，可減少它們流失到反應的溶液中等來進行污染治理。負載化的方法有很多，借助微膠囊化的技術手段可以制備出微膠囊負載的金屬配合物催化劑，從而提高其穩定性，便于回收利用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種微膠囊負載的金屬配合物催化劑的制備方法，該催化劑脫色率高、催化效果明顯，可循環使用。

本發明的一種微膠囊負載的金屬配合物催化劑的制備方法，包括：復乳蒸發法、乳化交聯法或液中干燥法；

其中復乳蒸發法的具體步驟為：將金屬配合物催化劑溶解或混合在水中，得到水相；將包封材料溶解在揮發類有機溶劑中，得到油相；將水相和油相以乳化的方式混合，得到油包水乳液，然后加入水（即外水相）中，分散乳化，得到水包油包水復乳，揮發、離心分離、洗滌、干燥，即得微膠囊負載后的金屬配合物催化劑；其中，油相與水相的體積比為（1-100）：1，催化劑在水中的濃度范圍為0.001-10wt%，包封材料在油相中的濃度范圍為1-10wt%，外水相與油包水乳液的體積比為（100-1）：1；

乳化交聯法的具體步驟為：將包封材料溶解在水中，然后混合或溶解金屬配合物催化劑，得到水相；將水相和熔融狀態的疏水相混合，乳化，得到油包水乳液，然后將油包水乳液降溫至并加入交聯劑進行交聯固化，過濾、洗滌、冷干，即得微膠囊負載后的金屬配合物催化劑；其中，金屬配合物在水中的濃度范圍為0.001-10wt%，包封材料在水中的濃度范圍為1-10wt%，包封材料與金屬配合物的質量比為（1-1000）：1，疏水相和水相的體積比為（1-1000）：1，交聯劑與包封材料的質量比為（0.001-1）：1；

液中干燥法的具體步驟為：將包封材料溶解在揮發類有機溶劑中，然后溶解或混合金屬配合物催化劑，得到油相；將油相和熔融狀態的疏水相混合，乳化，得到油包油乳液，然后揮發、過濾、洗滌、干燥，即得微膠囊負載后的金屬配合物催化劑；其中，金屬配合物在有機溶劑中的濃度范圍為0.001-10wt%，包封材料在有機溶劑中的濃度范圍為1-10wt%，包封材料與金屬配合物的質量比為（1-1000）：1，熔融態的疏水相和油相的體積比為（1-1000）：1。

所述復乳蒸發法中的包封材料為聚乳酸、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素中的一種或幾種，優選乙基纖維素；揮發類有機溶劑為氯仿、甲苯、乙酸乙酯或二氯甲烷。

所述揮發的方式包括常溫靜置、升溫攪拌、真空旋蒸或低溫緩慢揮發；干燥的方式包括自然晾干、高溫干燥或冷凍干燥，優選冷凍干燥。

所述乳化交聯法中的包封材料為殼聚糖、海藻酸鈉、明膠、阿拉伯膠中的一種或幾種，優選明膠。