[發明專利]空心介孔無機氧化物納米球固體堿的制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011269096.3
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112320766B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 馬學兵;王旭日
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C01B13/18
• 分類號: C01B13/18;C01G9/00;C01F5/06;C01F11/04;C01G37/02;C01F17/229;C01F17/10;C01G25/02;C01G53/00;C01G45/12;C01B32/15;B82Y40/00;B01J23/06;B01J23/02
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所(普通合伙) 13113
• 代理人: 張紅衛;蘇興娟

1.一種空心介孔無機氧化物納米球固體堿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、以水溶性糖為碳源配置為水溶性糖溶液，并在反應釜中反應，反應完畢降至室溫，抽濾并用去離子水和乙醇交替洗滌濾餅至漏斗下端滴液無色，干燥得到納米膠體碳球；

S2、將納米膠體碳球加入無機金屬鹽溶液/無機金屬鹽混合溶液中，攪拌吸附，然后過濾，洗滌，得到空心介孔無機氧化物碳球前體；

S3、將空心介孔無機氧化物碳球前體干燥后研磨成粉末，并將粉末梯度升溫煅燒，既得到空心介孔無機氧化物納米球固體堿。

2.根據權利要求1所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述水溶性糖為葡萄糖、蔗糖或可溶性淀粉，水溶性糖溶液的濃度為0.5 ~1.5M；

反應釜中反應溫度為160~200 ℃，反應時間為2~8 h；干燥溫度為60~80 ℃，干燥時間為12~20h。

3.根據權利要求1所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的制備方法，其特征在于，步驟S2中，攪拌吸附的溫度為25~90 ℃，攪拌吸附時間為12~36 h；無機金屬鹽溶液/無機金屬鹽混合溶液的濃度為0.5~2.5 M；

所述無機金屬鹽為硝酸鎂、硝酸鋅、硝酸鉀、硝酸銫、硝酸鈣、硝酸鍶、硝酸鋯、硝酸鐵、硝酸鉻、硝酸錳、硝酸鎳、硝酸鋁、硝酸鑭、硝酸鈰、醋酸鎂、醋酸鋅、醋酸鉀、醋酸銫、醋酸鈣、醋酸鍶、醋酸鋯、醋酸鐵、醋酸鉻、醋酸錳、醋酸鎳、醋酸鋁、醋酸鑭、醋酸鈰中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的制備方法，其特征在于，步驟S3中，空心介孔無機氧化物碳球前體的干燥溫度為60~100 ℃，干燥時間為12~36 h；

煅燒時升溫速率為1~10 ℃/min，煅燒溫度為400~650 ℃，煅燒時間為2~5 h。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的制備方法制得的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的一種應用，其特征在于，所述空心介孔無機氧化物納米球固體堿用于催化酚類化合物選擇性O-烷基化反應。

6.根據權利要求5所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的應用，其特征在于，應用的過程包括以下步驟：以碳酸酯為烷基化試劑，在惰性氣體保護下，將碳酸酯、酚類化合物、空心介孔無機氧化物納米球固體堿放入容器內進行反應，即實現酚類化合物選擇性O-烷基化。

7.根據權利要求6所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的應用，其特征在于，所述空心介孔無機氧化物納米球固體堿為酚類化合物質量的10~50 %；

碳酸酯與苯酚類化合物的摩爾比為1~5：1；

反應溫度為160~350 ℃，反應時間為10~30h。

8.根據權利要求6所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的應用，其特征在于，所述碳酸酯為碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二異丙酯、碳酸二癸酯、碳酸二正丁酯、碳酸二苯酯、碳酸二辛酯或碳酸二戊酯。

9.根據權利要求6所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的應用，其特征在于，所述酚類化合物為鄰苯二酚、苯酚、對苯二酚、間苯二酚、間苯三酚、鄰苯三酚、1,2,4-苯三酚、2-硝基間苯三酚或4,6-二硝基鄰苯三酚；

酚類化合物還包括含有取代基的鄰苯二酚、含有取代基的苯酚、含有取代基的對苯二酚或含有取代基的間苯二酚；

所述取代基為甲基、乙基、異丙基、叔丁基、甲氧基、硝基或鹵素。

10.根據權利要求6所述的空心介孔無機氧化物納米球固體堿的應用，其特征在于，所述空心介孔無機氧化物納米球固體堿使用后經離心、清洗干燥后在550 ℃活化4 h，即實現再生循環利用。