[發(fā)明專利]一種復(fù)合氧化物TiO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010884829.8
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN111841519B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勇飛;萬金夢;劉躍進;楊海霞;王晶宇;潘浪勝
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: C07C45/68
• 分類號: C07C45/68;C07C45/74;C07C49/597;C07C49/217;B01J21/06;B01J35/10;B01J35/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種將復(fù)合氧化物TiO₂-ZrO₂用于催化環(huán)戊酮自縮合制備2-環(huán)戊叉基環(huán)戊酮的方法，其特征是：將TiO₂-ZrO₂催化劑、環(huán)戊酮按照0.05～0.25:1的質(zhì)量比混合均勻，加熱至120～140℃，攪拌反應(yīng)4～6h，停止反應(yīng)，冷卻至室溫，過濾，用乙醇萃取過濾催化劑后得到的液相產(chǎn)物，取萃取液上層亮黃色油層即為產(chǎn)物2-環(huán)戊叉基環(huán)戊酮，環(huán)戊酮的轉(zhuǎn)化率達90.3％，目標(biāo)產(chǎn)物C₁₀的選擇性達87.7％，目標(biāo)產(chǎn)物C₁₀收率達79.2％；濾餅用乙酸乙酯超聲20～40min洗滌3次，120℃真空干燥8～12小時后，再以1～3℃/min的升溫速率升至400～500℃焙燒4～6h后，作為催化劑備下次重復(fù)使用；

所述的復(fù)合氧化物TiO₂-ZrO₂中Ti與Zr的摩爾比為1:1；

所述的復(fù)合氧化物TiO₂-ZrO₂比表面積為123～351m²/g，孔徑為2.5～3.8nm，孔體積為0.08～0.38cm³/g；

所述的復(fù)合氧化物TiO₂-ZrO₂具有較高的比表面積，熱穩(wěn)定性以及豐富的酸堿位點，Ti的電負性大于Zr的電負性，因此，Ti為堿性中心，Zr為酸中心；

所述的復(fù)合氧化物TiO₂-ZrO₂具有豐富的酸性位點，在充分的溶劑熱處理后酸量達到最大值，豐富的酸性位點有利于環(huán)戊酮分子的吸附，使得C-C耦合步驟很容易在催化劑表面發(fā)生，這有利于目標(biāo)產(chǎn)物C₁₀的形成；

所述的復(fù)合氧化物TiO₂-ZrO₂通過如下方法制備：采用鈦酸異丙酯、正丙醇鋯、硝酸和去離子水為原料，通過溶膠凝膠法得到TiO₂-ZrO₂凝膠，干燥后得到白色粉末，然后將白色粉末分散在乙醇和去離子水的混合溶液中進一步溶劑熱處理，溶劑熱處理促進了未水解完全的有機物鈦源和鋯源進一步水解，產(chǎn)生新的酸性位點，將溶劑熱后的產(chǎn)物煅燒，得到所述的TiO₂-ZrO₂復(fù)合氧化物，具體步驟如下：

第一步：室溫下，按照去離子水、乙醇摩爾比為1:5的比例混合均勻，然后通過加入硝酸將去離子水和乙醇混合溶液的pH值調(diào)為3，得到無色透明的混合溶液；

第二步：按照1:1:20的摩爾比，將鈦源、鋯源、乙醇攪拌混合均勻，形成鈦、鋯源的混合醇鹽溶液，再將鈦、鋯源的混合醇鹽溶液在室溫攪拌狀態(tài)下緩慢加入第一步所得無色透明的混合溶液中，攪拌2小時后，靜置4～6小時，得到白色凝膠，用乙醇洗滌3次，100～120℃條件下干燥，得到一種白色固體粉末；

第三步：將1.6g白色固體粉末、20ml的乙醇和10ml的去離子水充分攪拌分散，再轉(zhuǎn)入水熱釜中在140～160℃下溶劑熱處理12～16h，得到白色沉淀物，離心分離沉淀物，水洗、乙醇洗后，100～120℃恒溫箱中干燥8～12h，再置于箱式馬弗爐中從室溫以1～3℃/min的升溫速率升溫至400～500℃焙燒4～6h，冷卻后所得白色固體粉末即為所述復(fù)合氧化物TiO₂-ZrO₂。