[發明專利]一種磁性固體超強酸催化劑及制備方法

有效

• 申請號: 201410290847.8
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104028307A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 趙煒;趙琛;方君基;周凱旋;任亞萍;趙婧;雷強;宰世鳳
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: B01J31/28
• 分類號: B01J31/28;B01J31/30;C07C67/08;C07C69/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種磁性固體超強酸催化劑，其特征在于：將三氟甲磺酸和金屬的氯化物MCl_x作為活性組分負載于具有包覆結構的磁性SiO₂/Fe₃O₄載體上，形成磁性固體超強酸催化劑MCl_x-CF₃SO₃H/SiO₂/Fe₃O₄，其中MCl_x的質量百分比為14.5％～20.5％，CF₃SO₃H的質量百分比為33.5％～36.5％，SiO₂的質量百分比為18％～25％，Fe₃O₄的質量百分比為23％～30％。

2.一種如權利要求1所述的磁性固體超強酸催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將摩爾比為1：0.75的FeSO₄·7H₂O、Fe₂(SO₄)₃溶解在90mL乙醇與去離子水的混合溶液中，同時加入0.5g十六烷基三甲基溴化銨，在N₂氣氛下滴入NaOH溶液，調節PH至10；得到的沉淀利用磁性進行分離，經水洗后，在55℃下的真空干燥箱中烘干；

(2)將0.5g制得的Fe₃O₄首先擴散于稀HCl溶液中，超聲處理后，利用磁性分離并用去離子水洗三次；然后重新擴散于80mL無水乙醇中，加入0.2mL正硅酸四乙酯，滴加22mL的氨水溶液，邊滴加邊攪拌，滴加完成后，攪拌6h；再經過靜置、分離和水洗得到前驅體；

(3)將得到的前驅體再次擴散于80mL無水乙醇中，加入0.5g十六烷基三甲基溴化銨，同時，再次加入1mL正硅酸四乙酯，滴加62mL的氨水溶液，邊滴加邊攪拌，滴加完成后，攪拌6h，靜置，分離，水洗，在65℃下的真空干燥箱中烘干，得到包覆磁芯SiO₂/Fe₃O₄；

(4)將制得的包覆磁芯SiO₂/Fe₃O₄作為催化劑載體放入三口燒瓶中，加入0.3g～1.0g的金屬氯化物MCl_x，以甲苯為溶劑，在惰性氣氛和80℃～110℃下滴加0.3g～1.0g的三氟甲磺酸，滴加完成后，攪拌回流1h-5h，冷卻，靜置，利用磁性分離并用丙酮洗去雜質，之后，將得到的磁性固體超強酸催化劑放入烘箱中，在105℃下烘干，備用；

所加入包覆磁芯SiO₂/Fe₃O₄的質量百分比為：8.5％～43％；

所加入甲苯與所加入固體的質量份之比為：10:1～40:1；

所加入三氟甲磺酸的質量百分比為：8.5％～28.5％；

所加入三氟甲磺酸的滴加溫度為：80℃～110℃；

所述的回流時間為：1h～5h；

所加入的金屬氯化物MCl_x包括：ZnCl₂、FeCl₃和AlCl₃；

所加入ZnCl₂的質量百分比為：8.5％～28.5％；

所加入FeCl₃的質量百分比為：11.4％～28.5％g；

所加入AlCl₃的質量百分比為：12.8％～28.5％。