[發明專利]一種硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑及其制備和應用

有效

• 申請號: 201810043323.7
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108499601B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 李優鑫;包建民;李來明
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;C07F7/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李麗萍

1.一種硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、制備功能化修飾硅膠中間體；步驟如下：

將二氧化硅置于6M的鹽酸中回流6h以上，反應結束后，蒸餾水洗至中性，置于鼓風干燥箱中干燥后得到酸化硅膠；將酸化硅膠置于130℃真空干燥箱中活化6h，得到活化二氧化硅；稱取活化二氧化硅，加入適量有機溶劑A，懸浮，加入硅烷試劑，硅烷試劑選擇3-氯丙基三甲氧基硅烷或是γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷；其中，活化二氧化硅與硅烷試劑之間的質量比為1：1；氮氣保護下，機械攪拌回流20h以上，待反應完成后，過濾，采用二氯甲烷、甲醇、二氯甲烷、乙醚依次洗滌，干燥得功能化修飾硅膠中間體；

步驟二、采用氨基苯硼酸修飾步驟一制得的功能化修飾硅膠中間體，得到二氧化硅-氨基苯硼酸；步驟如下：

將3-氨基苯硼酸加入蒸餾水中，超聲溶解30分鐘；采用NaOH調節溶液的pH至7.5；將步驟一制得的功能化修飾硅膠中間體加入到上述溶液中，超聲10min得到懸浮液，其中，3-氨基苯硼酸與功能化修飾硅膠中間體的質量比為1：5；機械攪拌20h以上；反應完成后，過濾，采用無水乙醇洗滌，干燥得到二氧化硅-氨基苯硼酸；

步驟三、鉑的固載得到硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑。

2.根據權利要求1所述硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑的制備方法，其中，步驟一中，有機溶劑A選擇甲苯、環己烷和正庚烷中的一種。

3.根據權利要求1所述硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑的制備方法，其中，步驟三、鉑的固載得到硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑；步驟如下：

將六水合氯鉑酸溶于異丙醇中，得到摩爾濃度范圍為0.0386mol/L的氯鉑酸-異丙醇溶液；

在上述的氯鉑酸-異丙醇溶液中依次加入有機溶劑B和步驟二制得的二氧化硅-氨基苯硼酸，其中，二氧化硅-氨基苯硼酸與六水合氯鉑酸的質量比為1～10：1，在氮氣保護下，在40℃～80℃下機械攪拌9h以上；然后離心分離，并用有機溶劑B洗滌，干燥，即得到硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑。

4.根據權利要求3所述硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑的制備方法，其中，步驟三中，有機溶劑B選擇乙醇、異丙醇、正丁醇和正己醇中的一種。

5.根據權利要求1至3任一硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑的制備方法制得的硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑，其特征在于，顯示出如下物化特性：

(1)外觀：黃色至紅色粉末狀；

(2)EDS測試該硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑所含元素：C、H、O、N、Pt、Cl；

(3)運用電感耦合等離子體發射光譜儀(ICP-OES)測定該硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑中B的含量為0.099～0.170mmol/g；

(4)運用原子吸收光譜法AAS測定該硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑中Pt的含量為0.094～0.157mmol/g。

6.一種硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑的應用，其特征在于，根據權利要求5所述硼酸修飾二氧化硅固載型鉑催化劑用于烯烴與含氫硅烷的硅氫加成反應中；包括：

用于正己烯與甲基二氯硅烷的硅氫加成反應，產率能達99.1％，

用于正辛烯與甲基二氯硅烷的硅氫加成反應，產率能達85％以上，TOF為0.48～4.32s^-1；重復使用10次產率為80％～99％；

用于苯乙烯與甲基二氯硅烷的硅氫加成反應，產率能達80.8％；

用于二十碳內脂肪族的端位烯烴與甲基二氯硅烷硅氫的產率均能達到80％以上。