[發明專利]一種聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110231446.5
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113083361B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 陳天有;楊金香;王子豪;易昌鳳;徐祖順
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J31/06;C07C201/12;C07C205/44
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 陳銳

1.一種聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒，其特征在于，按照納米顆粒總質量百分比計，包括如下組分：

銅鹽 4%-11%，

有機堿 47%-67%，

含TEMPO的苯乙烯聚合物 14%-24%，

含配體的苯乙烯聚合物 14%-24%，

所述納米顆粒直徑為50-260 nm；

其中，所述含TEMPO的苯乙烯聚合物的結構式為，其中m為正整數，y為5%-75%，所述含TEMPO的苯乙烯聚合物的重均分子量為10000-130000；

所述含配體的苯乙烯聚合物的結構式為，其中n為正整數，z為5%~75%，所述含配體的苯乙烯聚合物的重均分子量為10000~90000。

2.根據權利要求1所述的聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒，其特征在于，所述銅鹽選自水溶性銅鹽，所述水溶性銅鹽選自溴化銅、氯化銅、三氟甲磺酸銅、三水硝酸銅和五水硫酸銅中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒，其特征在于，所述有機堿選自含4-甲氨基吡啶的苯乙烯聚合物，所述含4-甲氨基吡啶的苯乙烯聚合物的結構式為，其中l為正整數，x為5%-75%，所述含4-甲氨基吡啶的苯乙烯聚合物的重均分子量為10000-100000。

4.一種如權利要求1至3中任一項所述的聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒的水溶液分散體系的制備方法，其特征在于，采用銅鹽、有機堿、含TEMPO的苯乙烯聚合物和含配體的苯乙烯聚合物，通過納米沉淀法制備得到，所述納米沉淀法包括以下步驟：將所述有機堿、含TEMPO的苯乙烯聚合物和含配體的苯乙烯聚合物溶解于有機溶劑中形成混合有機溶液；將銅鹽和OP-10乳化劑溶于水中形成混合水溶液；將所述混合有機溶液在攪拌條件下加入到所述混合水溶液中，反應得到所述聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒的水溶液分散體系。

5.根據權利要求4所述的聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒的水溶液分散體系的制備方法，其特征在于，所述有機堿、含TEMPO的苯乙烯聚合物和含配體的苯乙烯聚合物的總質量為所述有機溶劑質量的2%~12%，所述有機溶劑選自四氫呋喃、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺中的至少一種；所述OP-10乳化劑的質量為所述混合水溶液質量的0.5%~2.0%；所述銅鹽的質量為所述混合水溶液質量的0.01%~0.1%，所述有機溶劑的質量為所述混合水溶液質量的16~19%。

6.根據權利要求4所述的聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒的水溶液分散體系的制備方法，其特征在于，所述攪拌的轉速為400~1800轉/分鐘；所述反應的溫度為15~45℃；所述反應的時間為2~24小時。

7.根據權利要求4所述的聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒的水溶液分散體系的制備方法，其特征在于，在小于3 s的時間內，將所述混合有機溶液加入到所述混合水溶液中。

8.一種如權利要求1至3中任一項所述的聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒的應用，其特征在于，所述聚苯乙烯負載的多相Cu/TEMPO催化劑納米顆粒用于催化伯醇的氧化反應。