[發明專利]一種用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑及其制備

有效

• 申請號: 202011059503.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112206820B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 盧小松;宋文國;張世元
• 申請（專利權）人: 潤泰化學（泰興）有限公司
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J23/83;B01J23/86;B01J23/72;B01J37/10;B01J37/34;B01J37/02;C07C67/44;C07C69/24
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 李楠

1.用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將硝酸銅和M的硝酸鹽溶于水中，制備金屬鹽混合溶液；然后將預處理過后的炭黑分散在TPAOH的堿溶液中，再向其中滴加已經配制好的金屬鹽混合溶液，在室溫下攪拌5～6小時；再加入三嵌段共聚物F127，在攪拌條件下向其中滴加氫氧化銨溶液，直至pH為9～12；之后置于高壓釜中，在微波系統中160～180℃晶化5～6小時；接著將產物過濾，用蒸餾去離子水充分洗滌，然后烘干，最后在馬弗爐里煅燒，得到CuO-M_xO_y載體，其中，元素M為Ce、Cr、Ti中的一種；

(2)基于超臨界流體浸漬法，將異丁醇鋁負載在步驟(1)制得的CuO-M_xO_y載體表面，然后洗滌干燥后，獲得所述用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑。

2.如權利要求1所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中硝酸銅和M的硝酸鹽的質量比為1:1～3:1，炭黑的加入量為硝酸銅和M的硝酸鹽總質量的30～50％；F127的加入質量為硝酸銅和M的硝酸鹽總質量的10～20％。

3.如權利要求1所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)中煅燒溫度為500～600℃，煅燒時間為3～4小時；

和/或，步驟(1)中炭黑的預處理方法為：將經干燥處理后的炭黑用乙醇浸漬，然后將乙醇蒸除。

4.如權利要求1所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中異丁醇鋁通過如下方法制得：將異丁醇和金屬鋁加入帶有回流冷凝裝置的反應容器中，回流冷凝裝置的頂部裝有無水氯化鈣的干燥裝置，用恒溫攪拌回流，直至無氣體放出，停止反應，得到異丁醇鋁；其中金屬鋁與異丁醇的質量比為1:10～1:5，反應溫度為120±5℃。

5.如權利要求1所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中異丁醇鋁的加入質量為CuO-M_xO_y載體質量的10％～50％。

6.如權利要求1所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)中具體操作方法包括如下步驟：將異丁醇鋁添加到裝有步驟(1)制備出的CuO-M_xO_y載體的敞口容器中，將敞口容器放入裝有乙醇的高壓釜中，加熱到270±10℃，并在8.27±1MPa壓力下保持3±4小時，用乙醇洗滌固體，再真空干燥得到所述用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑。

7.一種用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑，其特征在于，由如權利要求1-6中任一項所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的制備方法制得。

8.如權利要求7所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的應用，其特征在于，用于催化異丁醛Tishchenko縮合反應制備制備異丁酸異丁酯。

9.如權利要求8所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的應用，其特征在于：包括如下步驟：將所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑裝填于固定床微型反應器中，在常壓下，通入氮氣，先升至Tishchenko縮合反應溫度，然后將反應物異丁醛加入反應器中開始反應，待反應穩定后，收集反應產物。

10.如權利要求9所述的用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的應用，其特征在于，所述用異丁醛一步法制異丁酸異丁酯的復合金屬氧化物催化劑的用量為0.4～0.8ml；Tishchenko縮合反應溫度為250～270℃，反應物與催化劑的接觸時間為2～4秒。