[發明專利]一種二氧化鈦納米管表面接枝型氨基磺酸催化劑、制備方法及應用

在審

• 申請號: 202011448284.2
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112642478A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 周碩林
• 申請（專利權）人: 長沙師范學院
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J37/10;C07C67/08;C07C69/716
• 代理公司: 長沙和誠容創知識產權代理事務所(普通合伙) 43251
• 代理人: 雷石清

1.一種二氧化鈦納米管表面接枝型氨基磺酸催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟(1)：反應容器中分別加入氨基硅烷偶聯劑、二氧化鈦納米管以及有機溶劑，不斷攪拌，加熱恒溫反應回流，離心收集固體產物，用丙酮和氯仿洗滌，真空干燥，得到二氧化鈦納米管表面氨基功能化材料；

步驟(2)：將步驟(1)所得的二氧化鈦納米管表面氨基功能化材料分散在二氯甲烷中，在室溫下滴加氯磺酸，同時在冰浴中緩慢進行攪拌，直至氯磺酸滴加完畢，再持續攪拌，然后，除去二氯甲烷，用乙醇洗滌固體樣品，真空干燥，最終得到二氧化鈦納米管表面接枝型氨基磺酸催化劑。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，反應回流時的溫度為80～110℃，反應時間12～36h，離心收集的固體產物利用丙酮和氯仿洗滌三次，真空烘干溫度為60℃。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述氨基硅烷偶聯劑由3-氨基-丙基三乙氧基硅烷，3-氨基-丙基三甲氧基硅烷和3-三甲氧基硅烷丙基乙二胺中的一種或多種組合而成。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述氨基硅烷偶聯劑與二氧化鈦納米管的質量比為2:1～5:1，所述有機溶劑和硅烷偶聯劑的體積比為5～20:2～4。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述有機溶劑由苯、甲苯、二甲基亞砜、乙腈、四氫呋喃中的一種或多種組合而成。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述有機溶劑為甲苯。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述氯磺酸與二氯甲烷的體積比:0.02～0.03:1，室溫反應時間2-4h，采用旋蒸方式除去二氯甲烷，用乙醇洗滌固體樣品3～5次，真空烘干溫度為70℃。

8.一種二氧化鈦納米管表面接枝型氨基磺酸催化劑，其特征在于，該催化劑包括相互搭接的二氧化鈦納米管，所述二氧化鈦納米管的比表面積為217-320m²/g，平均孔徑為3.5-5nm，平均管壁厚1-5nm，管長為0.2～0.6μm。

9.一種二氧化鈦納米管表面接枝型氨基磺酸催化劑的應用，其特征在于，所述催化劑在乙酰丙酸酯類化合物合成中的應用。

10.如權利要求9所述的一種二氧化鈦納米管表面接枝型氨基磺酸催化劑的應用，其特征在于，將二氧化鈦納米管表面接枝型氨基磺酸催化劑加入乙酰丙酸和正丁醇的混合物中，在120℃加熱回流4h的條件下反應，其中乙酰丙酸與正丁醇的摩爾比為1:1～10。