[發明專利]一種用于二氧化碳資源化的高性能催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711205772.9
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108043463B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 孟建強;尹健;張天琪
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07D317/36
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了一種用于二氧化碳資源化的高性能催化劑及其制備方法，制備方法為：將帶有氨基的剛性單體、帶有醛基的剛性單體和乳液穩定劑溶在極性有機溶劑中，再逐滴加入非極性有機溶劑，攪拌，形成高內相乳液，加熱，反應，依次用丙酮，四氫呋喃，二氯乙烷和水洗，過濾，得到固體，浸泡在金屬離子水溶液中18?24小時，過濾，固體干燥，得到用于二氧化碳資源化的高性能催化劑。本發明的方法制備方法簡單，原料便宜易得，本發明的用于二氧化碳資源化的高性能催化劑能夠高效催化二氧化碳與環氧類單體的環化加成反應，制備成本低。

技術領域

本發明屬于催化劑制備領域，特別是涉及一種用于二氧化碳資源化的高性能催化劑及其制備方法。

背景技術

隨著經濟的發展，人們對化石燃料、煤炭和天燃氣的需求與日俱增，這導致了大量的二氧化碳被排放到空氣中，并造成了諸如溫室效應等嚴重的環境問題。二氧化碳，因具有易獲取，可再生，以及低毒性等特點，是最常見的單碳碳源之一，并被廣泛的用于化學合成中。因此，探索高效廉價的二氧化碳催化技術來制備合成有價值的化工原料具有重要價值，并受到國內外學者的廣泛關注。在眾多化工產品中，碳酸酯類物質，如碳酸丙烯酯，碳酸乙烯酯，氯代碳酸乙烯酯，氯代碳酸丙烯酯等，是一種重要的二氧化碳轉換產物。其具有高沸點，高閃點，高極性，低蒸氣壓以及綠色環保等特性，常用于鋰離子電池的電解液和聚合反應的介質溶劑等。

在早期的研究中，通常采用帶有金屬中心離子的Salen類小分子催化劑進行二氧化碳和環氧丙烷的均相催化反應。該類方法的局限之處在于反應后小分子催化劑難于分離再生。另一方面，由于小分子催化劑對二氧化碳的吸附性能較差，限制了其催化活性。近年來在國內外的研究中，學者們采用含有金屬中心的有機或無機微孔材料，如MOF，分子篩等材料作為非均相催化劑。相較于Salen類小分子催化劑，非均相催化劑可以通過過濾，離心等操作直接從產物中分離出來。然而，這些非均相催化劑的效率較低，且制備成本較高。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種用于二氧化碳資源化的高性能催化劑。

本發明的第二個目的是提供一種用于二氧化碳資源化的高性能催化劑的制備方法。

本發明的技術方案概述如下：

一種用于二氧化碳資源化的高性能催化劑的制備方法，包括如下步驟：

按質量比為1：0.4-1.6：1.5-4.5：5-13的比例，將帶有氨基的剛性單體、帶有醛基的剛性單體和乳液穩定劑溶在極性有機溶劑中，再逐滴加入非極性有機溶劑，所述極性有機溶劑和非極性有機溶劑的體積比為1：3-5，攪拌，形成高內相乳液，加熱至140-170℃，反應72-96 小時，依次用丙酮，四氫呋喃，二氯乙烷和水洗，過濾，得到固體，浸泡在金屬離子水溶液中18-24小時，過濾，固體干燥，得到用于二氧化碳資源化的高性能催化劑。

優選地，帶有氨基的剛性單體為三聚氰胺，對苯二胺，均苯三胺或聯苯二胺。

優選地，帶有醛基的剛性單體為多聚甲醛，對苯二甲醛，均苯三甲醛或聯苯二甲醛。

優選地，乳液穩定劑為F127型，P123型或F68型。

優選地，極性有機溶劑為二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺或二甲亞砜。

優選地，非極性有機溶劑為石油醚，Isopar^TMG或Isopar^TMM。

優選地，金屬離子為鋅，鈷，銅或鐵。

上述方法制備的用于二氧化碳資源化的高性能催化劑。

本發明的優點：

本發明的方法制備方法簡單，原料便宜易得，本發明的用于二氧化碳資源化的高性能催化劑能夠高效催化二氧化碳與環氧類單體的環化加成反應，制備成本低。

附圖說明