[發明專利]一種固載化離子液體催化廢聚乳酸醇解回收乳酸甲酯的方法

在審

• 申請號: 201910348077.0
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN109942419A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 宋修艷;王輝;劉福勝;卞兆荃;于世濤;劉仕偉
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: C07C67/03
• 分類號: C07C67/03;B01J31/02;B01J35/10;C07C69/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種以固載化離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15為催化劑醇解廢聚乳酸材料回收乳酸甲酯的方法，包括以下步驟：按質量比m_PLA:m_催化劑＝1:0.001～0.1，摩爾比n_PLA:n_甲醇＝1:1～10，將PLA、甲醇和催化劑[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15加入到反應釜中，在100～130℃下進行醇解反應1.0～4.0h，反應結束經過濾回收催化劑、旋蒸回收未反應的甲醇、減壓蒸餾收集產品乳酸甲酯，催化劑可直接回用。

2.如權利要求1所述的以固載化離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15為催化劑醇解廢聚乳酸材料回收乳酸甲酯的方法，其特征在于，所用催化劑[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15為自制品，以SBA-15為載體，通過鍵合法將離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂負載到SBA-15上，是通過以下步驟制備而得：

稱取一定量的載體SBA-15加入到含有60mL無水甲苯的燒瓶中，加入離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂(與SBA-15的質量比為1:1～3)，N₂氛圍下回流反應24h，反應結束，冷卻、過濾，使用甲苯、甲醇洗滌，80℃干燥8h，得到固載化離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15，反應式如下：

3.如權利要求2所述的以固載化離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15為催化劑醇解廢聚乳酸材料回收乳酸甲酯的方法，其特征在于,所述載體SBA-15是通過以下步驟制備而得：

將4g P123加入到250mL燒杯中，加入30g水和120g2mol/L鹽酸溶液，室溫下攪拌使P123徹底溶解，緩慢加入8.5g正硅酸乙酯(TEOS)，40℃下劇烈攪拌反應24h后，轉移至水熱反應釜，100℃晶化3天。冷卻、過濾、室溫干燥、焙燒、粉碎、180℃下活化6h后得載體SBA-15。

4.如權利要求2所述的以固載化離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15為催化劑醇解廢聚乳酸材料回收乳酸甲酯的方法，其特征在于,所述離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂是通過以下步驟制備而得：

(1)[tespmim][Cl]的制備

將一定量精制過的N-甲基咪唑置入配有磁力攪拌的三口燒瓶中,加入3-氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)(與N-甲基咪唑摩爾比為1～2:1)，N₂氛圍下回流反應一段時間后，轉移至分液漏斗中，用一定體積的乙醚少量多次洗滌至產物呈中性，分液后，下層液體經旋蒸、真空干燥、冷卻后得到淡黃色粘稠液體[tespmim][Cl]，反應式如下：

(2)[tespmim][OAc]的制備

將一定量的市售固體乙酸鉀置于單口瓶中，加入一定體積的無水乙醇，攪拌使其溶解形成透明、均相溶液，然后加入一定量自制的[tespmim][Cl](與乙酸鉀的摩爾比為1～2:1)。N₂氛圍下室溫攪拌反應一段時間后，經過濾、旋蒸脫溶、低溫放置12h后，使沉淀進一步析出，再經過濾后得到淡黃色粘稠液體[tespmim][OAc]，反應式如下：

(3)[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂的制備

在配有磁力攪拌的單口瓶中，將自制的[tespmim][OAc]與市售的無水乙酸鋅按摩爾比1～3:1投料，N₂氛圍下60℃攪拌反應6h，產物置于真空干燥箱中干燥一段時間，得到淡黃色粘稠液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂，反應式如下：

5.權利要求1所述的以固載化離子液體[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15為催化劑醇解廢聚乳酸材料回收乳酸甲酯的方法,其特征在于，所用催化劑[tespmim][OAc]-Zn(OAc)₂/SBA-15中N含量為3.09％，比表面積為279m²/g，孔容為0.51cm³/g，孔徑為5.3nm。