[發明專利]苯乙烯?二乙烯基苯共聚物疏水催化劑載體的制備方法

有效

• 申請號: 201410449037.2
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104262521B
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 劉才林;緱可貞;李秀春;楊海君;任先艷;王玉平
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/36;C08F2/20;C08J9/14
• 代理公司: 成都蓉信三星專利事務所(普通合伙)51106
• 代理人: 劉克勤

技術領域

本發明屬于有機高分子化合物的制備，涉及苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(簡稱SDB)疏水催化劑載體的制備方法。以本發明制得的大粒徑(φ2～5mm)苯乙烯-二乙烯基苯共聚物為載體制備的Pt/SDB疏水催化劑，具有減少床層的傳質阻力、防止液泛，以及提高流體交換效率等優點，特別適用于重水提氚、廢水除氚等的工程化應用。

背景技術

隨著核技術的不斷成熟及核工業的迅速發展，氚作為關鍵的核材料，其用量日益增大，因此，氚的輻射防護和安全越來越重要。聚變反應堆、聚變-裂變混合反應堆、以及大面積核能開發將面臨著日益突出的含氚重水的處理問題，特別是由于內陸核電站建設的大力發展，更大量(如每年上萬噸級)的含氚水的解決，已經構成制約內陸核電站的運行及發展的“瓶頸”。從經濟和安全方面考慮，對含氚水(重水)中氚的處理都采用了氫同位素催化交換反應，傳統的無機親水催化劑，如鉑/三氧化二鋁(Pt/Al₂O₃)，在應用于氫-水催化交換反應時，遇到液態水很容易中毒、失活等問題，而疏水催化劑可較為理想地加速氫同位素催化反應的進行，因而疏水催化劑是完成氫-水液相催化交換的關鍵材料。現有技術中，疏水催化劑的研究都集中在Pt/PTFE、Pt/C/PTFE和Pt/SDB等催化劑上。采用PTFE(聚四氟乙烯)為載體的疏水催化劑，尚面臨催化穩定性問題。Pt/SDB已成為目前重點研究與應用的種類，但現有技術的制備方法主要還存在以下問題：SDB疏水催化劑載體疏水穩定性差、SDB疏水催化劑的催化活性不足和催化穩定性較差，以及催化劑粒徑直徑偏小等不足，不能達到工程化要求，因而十分有必要進行大粒徑(φ2～5mm)SDB疏水催化劑載體的制備研究。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術中的不足，提供一種苯乙烯-二乙烯基苯共聚物疏水催化劑載體的制備方法，從而提供一種懸浮聚合法制備粒徑大、孔結構可控、抗壓強度高、疏水性優異的苯乙烯-二乙烯基苯共聚物疏水催化劑載體的方法。

本發明的內容是：苯乙烯-二乙烯基苯共聚物疏水催化劑載體的制備方法，其特征是步驟為：

a、配料：按去離子水100～200質量份、有機物0.1～0.5質量份、無機鹽0.1～0.5質量份、十二烷基苯磺酸鈉0.01～0.06質量份、苯乙烯2～10質量份、二乙烯基苯2～13質量份、過氧化苯甲酰0.02～0.6質量份、甲苯8～16質量份、正庚烷6～13質量份、以及二氯乙烷5～12質量份的質量比取各組分原料；

所述有機物可以是聚乙烯醇-1799、聚乙烯醇-2099、聚乙烯醇-2499、聚乙烯醇-2699、羥乙基纖維素、明膠、以及羧甲基纖維素鈉中的任一種；

所述無機鹽可以是磷酸鈣、碳酸鎂、氯化鈉、以及羥基磷酸鈣中的任一種；

b、制備苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的粗產物：將去離子水、有機物、無機鹽和十二烷基苯磺酸鈉(簡稱SDBS)加入到反應容器(例如：三口燒瓶)中，攪拌下加熱到25～40℃，待固體物(全部)溶解后，再將已混合的苯乙烯、二乙烯基苯、過氧化苯甲酰、甲苯、正庚烷及二氯乙烷的混合物加入到反應容器中，加熱至溫度為70～90℃，攪拌下進行懸浮聚合反應，反應時間7～9h后(至硬化、老化后)，過濾，固體物即為苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的粗產物；

c、制備苯乙烯-二乙烯基苯共聚物疏水催化劑載體：將反應后得到的固體物(即苯乙烯-二乙烯基苯共聚物的粗產物)順次用去離子水、無水乙醇洗滌，以除去沒有反應的苯乙烯和二乙烯基苯單體和有機物可溶性分散劑等雜質；再用固體物質量3～8倍質量的丙酮將固體物在索氏提取器(工業上可采用現有具有相同功能作用的設備)中抽提12～48h后，過濾，以除去甲苯和正庚烷混合致孔劑和二氯乙烷等有機雜質，形成孔結構，然后將固體物順次用甲醇、去離子水洗滌，使孔結構得到固定；再將(提純后的多孔小球狀)固體物干燥、篩分，即制得(白色的大粒徑)苯乙烯-二乙烯基苯共聚物(簡稱SDB)疏水催化劑載體。

本發明的內容中：步驟a中所述有機物與無機鹽質量份的用量質量比較好的是1:1。

本發明的內容中：步驟a中所述苯乙烯與二乙烯基苯質量份的用量質量比較好的是1:1.3

本發明的內容中：步驟a中所述(引發劑)過氧化苯甲酰的質量份用量較好的是0.1～0.6質量份。

本發明的內容中：步驟b中所述攪拌下進行懸浮聚合反應是攪拌器轉速為10～300rpm/min的條件下進行懸浮聚合反應；較好的是攪拌器轉速為85～125rpm/min的條件下進行懸浮聚合反應。