[發明專利]一種摻雜金屬的多級孔洞二氧化鈦催化劑的生產方法

在審

• 申請號: 201711020752.4
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN108031460A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 李曉明
• 申請（專利權）人: 蘇州蓋德精細材料有限公司
• 主分類號: B01J21/06
• 分類號: B01J21/06;B01J23/06;B01J23/28;B01J23/72;B01J23/745;B01J23/75;B01J35/04;B01J35/10;B01J37/08;B01J37/02;B01J37/32
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 連平

本發明提供一種摻雜金屬的多級孔洞二氧化鈦催化劑的生產方法，包括以下步驟：以植物皮為原料，將植物皮清洗干凈后，浸泡于鹽酸溶液中去除無機鹽，再用蒸餾水清洗至濾液中不含有氯離子為止，用異丙醇將植物皮脫水至干，得到預處理的植物皮；將預處理的植物皮加入四異丙醇鈦的前驅體溶液中，高速剪切，得到短纖維素/二氧化鈦前驅體溶液，轉移至容器中，液氮冷凍，冷凍干燥，熱壓，得到短纖維素/二氧化鈦前驅體多孔海綿體；將短纖維素/二氧化鈦前驅體多孔海綿體浸漬于金屬硝酸鹽溶液中，取出，高溫燒結，得到摻雜金屬的多級孔洞二氧化鈦催化劑。本發明制備的催化劑孔隙率大，吸附性好，吸附容量大，比表面積大，催化性能好，用于醫藥中間體催化。

技術領域

本發明屬于藥物化學領域，具體涉及一種摻雜金屬的多級孔洞二氧化鈦催化劑的生產方法。

背景技術

由于人類生存環境的不斷惡化，導致出現各種新型疾病，而藥品是人類防病、治病的重要物質。合成藥品在醫藥工業中占有非常重要的地位，化學合成藥和生產藥品的關鍵原料—醫藥中間體，是醫藥工業中不可或缺的部分。隨著人民生活的不斷改善，藥品種類的不斷更新，醫藥工業將需要越來越多的中間體，綠色高效的生產醫藥中間體成為研究的熱點。

負載型納米貴金屬催化劑因回收利用簡便、催化活性高，在能源、材料、化工與環境領域的催化方面有很好的應用。目前負載型納米貴金屬催化劑主要是用沉積沉淀法制備，催化劑的制備過程中需要使用有機溶劑、有機金屬原料和特定的設備，制備的催化劑中必不可少存在副產物，且催化劑中納米貴金屬離子容易團聚，因此，催化劑的重復使用率低，能耗高，因此，制備催化活性高、選擇性強和重復使用性能優良的負載型納米貴金屬催化劑。

目前，為了得到高效可重復使用的負載型貴金屬催化劑，主要是使用高分子穩定劑來分散和固定納米貴金屬離子，以抑制納米貴金屬離子的團聚，構造豐富的孔道結構和較低的傳質阻力。天然高分子是一種可再生資源，易得且環保，且分子中通常含有許多活性基團和剛性的分子結構，可以作為模板制備負載型貴金屬催化劑。

殼聚糖是一種天然高分子多糖，無毒無害，來源廣泛，分子結構中含有大量的氨基和羥基活性基團，可以與納米貴金屬粒子螯合配位，并通過氫鍵形成的空間位阻效應對納米貴金屬離子進行分散穩定。中國專利CN 102935380B公開的一種殼聚糖/貝殼粉復合微球負載鈀催化劑、制備方法及其應用，將醫藥級殼聚糖粉末和珍珠貝殼粉加入醋酸溶液，高速攪拌時加入戊二醛水溶液交聯，加入氫氧化鈉凝結沉淀成白色微球，再加入氯化鈀溶液中吸附，再加熱攪拌，還原，得到負載鈀的殼聚糖/貝殼粉復合微球催化劑，該催化劑在催化Heck偶聯反應上有良好的催化產品收率。該方法制備的催化劑是以殼聚糖和貝殼粉為載體，負載金屬元素制備的，重復率高于6次。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種摻雜金屬的多級孔洞二氧化鈦催化劑的生產方法，采用植物纖維素與鈦的前驅體溶液作為主要原料，經液氮冷凍，冷凍干燥，熱壓形成多孔海綿體前驅體結構，再通過浸漬金屬硝酸鹽溶液，使鈦的前驅體水解并附著金屬元素，高溫燒結去除植物纖維素，使制備的催化劑含有多級孔洞結構，并可以附著多種金屬元素，因此催化劑的比表面積大，催化活性大，可適用于多種醫藥中間體制備。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種摻雜金屬的多級孔洞二氧化鈦催化劑的生產方法，包括以下步驟：

(1)以植物皮為原料，將植物皮清洗干凈后，浸泡于鹽酸溶液中去除無機鹽，再用蒸餾水清洗至濾液中不含有氯離子為止，用異丙醇將植物皮脫水至干，得到預處理的植物皮；

(2)將步驟(1)制備的預處理的植物皮加入四異丙醇鈦的前驅體溶液中，高速剪切，得到短纖維素/二氧化鈦前驅體溶液，轉移至容器中，液氮冷凍，冷凍干燥，熱壓，得到短纖維素/二氧化鈦前驅體多孔海綿體；

(3)將步驟(2)制備的短纖維素/二氧化鈦前驅體多孔海綿體浸漬于金屬硝酸鹽溶液中，取出，高溫燒結，得到摻雜金屬的多級孔洞二氧化鈦催化劑。