[發明專利]凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201410630967.8
• 申請日: 2014-11-12
• 公開（公告）號: CN104399527A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 李梅生;趙宜江;周守勇;張文;裴宇航;褚效中;薛愛蓮
• 申請（專利權）人: 淮陰師范學院
• 主分類號: B01J31/10
• 分類號: B01J31/10;C08F292/00
• 代理公司: 淮安市科翔專利商標事務所 32110
• 代理人: 韓曉斌

1.凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法，其特征在于：采用含有雙鍵的硅烷偶聯劑與凹凸棒粘土反應，制得表面具有乙烯基活性官能團的改性凹凸棒粘土；再在惰性氣體保護下，改性凹凸棒粘土與可聚合強酸性離子液體單體，通過溶液聚合法進行接枝聚合，制得帶有高密度強酸性位點的凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑。

2.根據權利要求1所述的凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法，其特征在于：所述的接枝聚合強酸性離子液體單體為下述結構通式表示：

其中n為側鏈鏈長，X為陰離子，m為荷電數，通過調節n和X來實現可聚合酸性離子液體單體結構的設計與調控，其對應的結構如下表：

。

3.根據權利要求1所述的凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法，其特征在于：采用含有雙鍵的硅烷偶聯劑為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)或乙烯基三乙氧基硅烷(A151或A171)。

4.?根據權利要求1所述的凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法，其特征在于：以γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)、1-磺酸丁基-3-(-烯丙基)?咪唑鹽與硫酸合成的離子液體為例，其反應路徑如下：

根據權利要求4所述的凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法，其特征在于：該制備方法包括以下具體步驟：

步驟（a）：在高速離心機和超聲波清洗機中對凹土進行超細化后，室溫下將其放入鹽酸中浸泡8?h，再用去離子水將其清洗至中性，離心分離出固態物質，將固態物質在50℃真空干燥48h，粉碎過200目得到純化的凹凸棒粘土（1）；

步驟（b）：采用含有雙鍵的硅烷偶聯劑與步驟（a）得到的純化凹凸棒粘土（1）反應，制得表面具有乙烯基官能團的改性凹凸棒粘土將凹凸棒粘土（2），具體為：在容器中加入步驟（a）得到的凹凸棒粘土（1）3.0?g和50?-100?mL甲苯，超聲分散20-50分鐘；然后在攪拌過程中加入硅烷偶聯劑1.0-3.0?mL，在30-50℃的條件下放于超聲波中反應30-50分鐘；在40℃下磁力攪拌的恒溫油浴中反應3-5小時；反應產物依次經甲苯、無水乙醇和去離子水過濾、洗滌、干燥、粉碎，制得改性凹凸棒粘土（2）；

步驟（c）：將步驟（b）得到的改性凹凸棒粘土（2）2.0?g置于50?mL乙腈中中攪拌回流，先后加入10?-15?mmol的強酸性離子液體單體（3）和偶氮二異丁腈0.05-0.125?g，在攪拌并通氮氣保護下6０-70℃下恒溫回流反應30?h，反應產物依次經甲苯、無水乙醇和去離子水洗滌、干燥、粉碎，得凹土固定化聚合離子液體(4)。

5.根據權利要求1所述的凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法，其特征在于采用的強酸性離子液體的制備是這樣實現的:

（1）冰浴條件下，取等物質的量的1,4-丁基磺酸內酯加入1-烯丙基咪唑中，室溫條件攪拌72?h至反應物轉化為固體；用乙醚洗滌后干燥得到兩性離子1-磺酸丁基-3-(1-烯丙基)?咪唑鹽(BsAIm)；

（2）冰浴條件下，取等物質量的酸與BsAIm，60?℃攪拌混合反應72?h至白色固體完全消失，得到液態粘稠物質，用乙醚洗滌后干燥得到強酸性離子液體。

6.根據權利要求1所述的凹凸棒粘土/聚合離子液體復合催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中的酸為H₂SO₄、CF₃SO₃H或C₆H₅SO₃H。