[發明專利]表面活性劑型雜多酸及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201710123719.8
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106986778A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 趙建社;李斯文;高瑞民
• 申請（專利權）人: 趙建社;高瑞民
• 主分類號: C07C211/63
• 分類號: C07C211/63;C07C209/00;B01J31/18
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 劉玲玲

技術領域

本發明涉及一種雜多酸，具體涉及一種表面活性劑型雜多酸及其制備方法和應用，屬于化學技術領域。

背景技術

近年來，隨著世界經濟的飛速發展，汽車的保有量呈現直線上升的趨勢，據最新數據報道，2016年全世界的汽車保有量已超過10億輛，而我國自加入WTO以來，汽車保有量以年均l 8％的速度快速增長，由2006年的1802萬輛增長到2016年的2.85億輛，增長了14.82倍。爆炸式發展的汽車制造業不僅推動了經濟發展，也為人類的生活帶來了諸多的便利，但是隨之而來了一系列嚴重的大氣污染問題，霧霾現象的普遍出現就是最好的證明。霧霾的主要組成為二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物，無一不與汽車尾氣排放密切相關，其問題源頭就是油品質量。升級油品質量的關鍵在于油品脫硫，而只有油品質量提升，才可能減少汽車尾氣排放造成的污染，進而緩解空氣污染，保護環境。所以，開展燃油的深度脫硫研究工作已經成為了當務之急。

1934年英國曼徹斯特的Bragg小組的年輕物理學家J.F.Keggin首次提出了Keggin型雜多酸，開始了對雜多酸及其應用的研究。直到現在，國內外仍有許多化學工作者對雜多酸類催化劑的脫硫性能進行研究。但由于雜多酸具有水溶性，不利于后期回收，并且其在有機溶劑中的溶解度比較低，反應的比表面積較小，因此常常將雜多酸與其他物質結合，例如：將雜多酸通過化學作用或物理吸附作用固載在高分子化合物上，從而形成性能更加優良的催化劑——相轉移催化劑，即結構中具有雙親基團的催化劑，換言之，該催化劑既有可溶于有機相的基團，又有可溶于水的基團。在相轉移過程中，催化劑能夠很好地輸送催化活性組分到達有機相中發揮其催化功效，其中表面活性劑型催化劑是近年來研究較多的一類新型相轉移催化劑。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有高效催化性能的表面活性劑型雜多酸及其制備方法和應用。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種表面活性劑型雜多酸的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

Step1：稱取SRL系列陽離子Gemini表面活性劑和Keggin型雜多酸，分別于去離子水中溶解均勻，前者記為SRL溶液，后者記為雜多酸溶液；

Step2：將雜多酸溶液緩慢滴加于SRL溶液中，滴加完畢后在已經升溫至80℃的油浴中恒溫攪拌回流6h；

Step3：過濾、烘干，得淡黃色粉末，即表面活性劑型雜多酸。

前述的表面活性劑型雜多酸的制備方法，其特征在于，在Step1中，前述SRL系列陽離子Gemini表面活性劑和Keggin型雜多酸二者的物質的量之比為3:2。

前述的表面活性劑型雜多酸的制備方法，其特征在于，在Step1中，前述SRL系列陽離子Gemini表面活性劑包括：溴代N，N，N＇，N＇-四甲基-N，N＇-二癸基乙二胺、溴代N，N，N＇，N＇-四甲基-N，N＇-二-十二烷基乙二胺、溴代N，N，N＇，N＇-四甲基-N，N＇-二-十四烷基乙二胺和溴代N，N，N＇，N＇-四甲基-N，N＇-二-十六烷基乙二胺。

一種由前述方法制備得到的表面活性劑型雜多酸，其能夠用來制備三元復合脫硫催化劑，具體的制備方法為：

以Cu(NO₃)₂、SRL-POM、(CH₃)₄NOH﹒5H₂O、均苯三酸和MCM-41分子篩為原料，采用一鍋法水熱合成三元復合脫硫催化劑，其中，水熱合成的工藝條件為：

30min內升溫到180℃，保持16h后以1.25℃/min的速率降溫至30℃，最后抽濾烘干得淡黃色粉末狀產物。

本發明的有益之處在于：

(1)我們利用抗衡陽離子基團對Keggin型雜多酸進行了修飾改性，由于SRL系列陽離子Gemini表面活性劑是一種新型的表面活性劑，在生命科學、功能材料以及采油領域扮演著重要的角色，所以用它對雜多酸進行修飾改性，可以制備得到新型、高效催化性能的雜多酸；

(2)將表面活性劑型雜多酸、MOF和MCM-41分子篩復合，所形成的新型三元復合脫硫催化劑由于多孔材料孔道尺寸大小的限制，選擇合適尺寸的MOF和MCM-41材料對表面活性劑型雜多酸進行包裹保護，所以制得的三元催化劑具有穩定性更高、脫硫效率更高的性能；

(3)表面活性劑型雜多酸和三元復合脫硫催化劑的制備方法簡單、易控，適合在工業上大規模生產。

附圖說明