[發(fā)明專利]一種以過渡金屬鹽為核納米分子篩為殼的核殼催化劑的制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810290081.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN108579795A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙文波;徐志勇;汪洋;趙倩;陳媛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J29/03
• 分類號(hào): B01J29/03;C07C68/00;C07C69/96
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種以過渡金屬鹽為核納米分子篩為殼的核殼催化劑的制備方法與應(yīng)用，屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明先制備過渡金屬氧化物或過渡金屬氫氧化物，聚電解質(zhì)對(duì)過渡金屬的氧化物、氫氧化物進(jìn)行表面改性使其表面帶正電或負(fù)電；通過靜電層層自組裝法在其外表包覆一層silicallite?1型納米分子篩晶種，再在silicallite?1型納米分子篩晶種上二次生長silicallite?1型分子篩膜得到以過渡金屬氧化物或過渡金屬氫氧化物為核，silicallite?1型分子篩為殼的固體B，固體B與銨鹽固體粉末固相反應(yīng)得到M_ɑ(NH₃)_nX_β@silicallite?1，M_ɑ(NH₃)_nX_β@silicallite?1經(jīng)低溫焙燒即得核殼催化劑M_ɑX_β@silicallite?1。本發(fā)明的核殼催化劑M_ɑX_β@silicallite?1可催化合成有機(jī)碳酸酯。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以過渡金屬鹽為核納米分子篩為殼的核殼催化劑的制備方法與應(yīng)用，屬于催化劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate，DMC)、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯(Diphenyl Carbonate，簡稱DPC)、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等是有機(jī)碳酸酯的典型代表，其中用途最為廣泛的是碳酸二甲酯和碳酸二苯酯。其中，碳酸二甲酯是一種重要的化工中間體和溶劑，其分子結(jié)構(gòu)中含甲基、甲氧基、羰基等反應(yīng)基團(tuán)，具有多種反應(yīng)性能，廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、工程塑料聚碳酸酯和香料中間體等幾十種精細(xì)化學(xué)品，具有非常好的市場前景和經(jīng)濟(jì)效益。碳酸二苯酯主要用于合成聚芳基碳酸酯和對(duì)羥基苯甲酸聚酯等化工產(chǎn)品，也用作聚酰胺、聚酯的增塑劑，在農(nóng)藥、醫(yī)藥，窗用玻璃、片材及汽車工業(yè)等諸多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。有機(jī)碳酸酯的制備方法有光氣法和非光氣法，光氣法由于使用劇毒的光氣作為原料嚴(yán)重污染環(huán)境且安全性差，同時(shí)副產(chǎn)物氯化氫能腐蝕管道設(shè)備而逐漸被淘汰。綜合這些不利因素，過去的幾十年里人們正不斷尋求“綠色”合成方法。上個(gè)世紀(jì)七十年代以來，國內(nèi)外先后開發(fā)出了多種非光氣法合成有機(jī)碳酸酯的工藝，非光氣法主要包含氧化羰基化法、酯交換法、尿素醇解法以及二氧化碳和醇直接合成等方法。氧化羰基化法尚不很完善，存在各種各樣的缺點(diǎn)，如選擇性低、催化劑價(jià)格昂貴、操作控制難等；酯交換法明顯的缺點(diǎn)在于難以打破熱力學(xué)平衡的限制而使反應(yīng)平衡向右移動(dòng)，存在單位容積的生產(chǎn)能力低、設(shè)備費(fèi)用高、能耗高以及催化劑難以回收利用等問題；尿素醇解法需醇大量過量、選擇性差；二氧化碳和醇直接合成由于受熱力學(xué)限制收率很低目前還處于基礎(chǔ)研究階段。綜合下來，尿素醇解法制備碳酸二甲酯具有價(jià)廉易得、氨氣可回收使用、無腐蝕、無污染、收率高，、成本較低等優(yōu)點(diǎn)。目前酯交換法主要基于碳酸二甲酯與苯酚為原料在催化劑下的反應(yīng)方法，這一合成方法“綠色”、投資小，但其明顯的缺點(diǎn)是難以打破熱力學(xué)平衡的限制而使反應(yīng)平衡向右移動(dòng)、副產(chǎn)物甲醇與碳酸二甲酯形成共沸物，很難進(jìn)行分離。

目前沒有在催化合成有機(jī)碳酸酯時(shí)能夠打破熱力學(xué)上的限制，并使得平衡向右移動(dòng)以提高碳酸二甲酯和碳酸二苯酯的產(chǎn)率的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明提供一種以過渡金屬鹽為核納米分子篩為殼的核殼催化劑的制備方法與應(yīng)用；本發(fā)明的核殼催化劑在催化合成有機(jī)碳酸酯時(shí)能夠打破熱力學(xué)上的限制，并使得平衡向右移動(dòng)以提高碳酸二甲酯和碳酸二苯酯的產(chǎn)率。