[發明專利]磁性固體酸催化劑的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202010771535.4
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111804319B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 蔣平平;聶志欣;劉德開;代注頂;王涵穎
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J27/199
• 分類號: B01J27/199;B01J37/34;B01J37/08;B01J37/02;C07C67/08;C07C69/58
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 時旭丹;張仕婷

1.一鍋法制備磁性固體酸催化劑的方法，其特征在于：采用磁性氧化鋯負載磷鎢酸，得到負載磷鎢酸的磁性氧化鋯固體酸催化劑HPW/Fe₂O₃@ZrO₂；步驟為：

（1）一鍋法制備磁性氧化鋯催化劑載體：將Fe²⁺、Fe³⁺和Zr⁴⁺溶于一定量去離子水中，在攪拌條件下勻速滴加NaOH水溶液調節溶液pH；隨后將所得的懸浮液在一定溫度下老化，將老化后的產物用蒸餾水和無水乙醇分別洗滌數次，在烘箱中干燥，最后在管式爐中焙燒形成穩定的晶體結構，得到磁性氧化鋯催化劑載體Fe₂O₃@ZrO₂；

所述Fe²⁺來源于FeSO₄·7H₂O，Fe³⁺來源于FeCl₃·6H₂O，Zr⁴⁺來源于ZrOCl₂·8H₂O；所述FeSO₄·7H₂O︰FeCl₃·6H₂O︰ZrOCl₂·8H₂O︰去離子水的摩爾比為1︰2︰6-8︰220-240；所述老化溫度為50-70℃，老化時間為16-24?h；將制備的催化劑載體在500-600℃下，在氧氣或空氣氛圍中焙燒4-8?h；

（2）活性中心的負載：將磷鎢酸通過浸漬法引入到一種磁性氧化鋯催化劑載體上；稱取不同量的磷鎢酸溶解于0.1?mol·L^-1的鹽酸水溶液中，取步驟（1）制備的磁性氧化鋯催化劑載體加入磷鎢酸的鹽酸溶液中，磷鎢酸、催化劑載體和鹽酸溶液加入的質量比為0.2-1：1：50-200；攪拌后浸漬，最后放入烘箱中干燥，得到不同磷鎢酸負載量的磁性氧化鋯固體酸催化劑HPW/Fe₂O₃@ZrO₂。

2.權利要求1所述方法制備的磁性固體酸催化劑的應用，其特征在于：用于催化劑催化長鏈脂肪酸的酯化反應；取長鏈脂肪酸、短鏈醇、負載磷鎢酸的磁性氧化鋯固體酸催化劑于圓底燒瓶中，在油浴鍋中進行加熱，使用傳統的冷凝回流裝置，機械攪拌；在不同反應條件，即不同反應溫度、醇酸摩爾比、反應時間和催化劑用量下進行催化反應；在反應過程中，每隔一定時間取一次樣，測定反應物的酸值，利用酸值計算反應的轉化率；反應結束之后，將催化劑用磁鐵進行分離，洗滌、干燥后循環用于下一次反應。

3.?如權利要求2所述磁性固體酸催化劑的應用，其特征在于：所用長鏈脂肪酸為油酸，短鏈醇為甲醇；反應溫度為60-100℃，醇：酸摩爾比在7-19之間，反應時間為0.5-6?h，催化劑用量為起始原料總量的1-5?wt.%。