[發(fā)明專利]一種復(fù)合型固體酸催化劑及其制備方法與應(yīng)用

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• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113786847A
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李三保;韓宇卓;聶俊;朱曉群
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇集萃光敏電子材料研究所有限公司
• 主分類號: B01J27/053
• 分類號: B01J27/053;B01J27/055;C07C67/08;C07C69/54
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張紅艷

1.一種復(fù)合型固體酸催化劑，其特征在于，具有尖晶石型結(jié)構(gòu)；所述復(fù)合型固體酸催化劑的結(jié)構(gòu)式為SO₄^2--AB₂O₄-M-TiO₂；其中，A為二價金屬陽離子，B為三價金屬陽離子，M為Zr⁴⁺、Sn⁴⁺、Cu²⁺中的任意一種。

2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合型固體酸催化劑，其特征在于，A為Zn²⁺，B為Fe³⁺。

3.一種如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合型固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：將含A的金屬鹽、含B的金屬鹽以及含M的金屬鹽溶于水中，得到混合溶液；其中，A為二價金屬陽離子，B為三價金屬陽離子，M為Zr⁴⁺、Sn⁴⁺、Cu²⁺中的任意一種；

S2：配置堿性溶液；

S3：將所述堿性溶液逐滴加入到所述混合溶液中，至體系pH＝9.5，于75℃～85℃水浴條件下攪拌，陳化，過濾，得到沉淀物；

S4：依次對所述沉淀物進行干燥、研磨，得到粉末；

S5：將所述粉末于800℃～900℃條件下煅燒，得到AB₂O₄-M前驅(qū)體；

S6：將所述AB₂O₄-M前驅(qū)體加入到有機鈦鹽水解溶液中，于70℃～80℃水浴條件下攪拌，形成凝膠；將所述凝膠于90℃～100℃條件下烘干后，研磨，得到AB₂O₄-M-TiO₂；

S7：將所述AB₂O₄-M-TiO₂置于硫酸銨溶液中進行浸漬后，依次進行烘干、研磨、煅燒，得到復(fù)合型固體酸催化劑。

4.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合型固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，步驟S1中按照n(A)：n(B)：n(M)＝1:(1.8～2.0):(0.05～0.2)加入含A的金屬鹽、含B的金屬鹽以及含M的金屬鹽。

5.如權(quán)利要求3所述的復(fù)合型固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，含A的金屬鹽選自Zn(NO₃)₂·6H₂O、ZnSO₄·7H₂O、ZnCl₂中的至少一種；含B的金屬鹽選自Fe₂(SO₄)₃·9H₂O、FeCl₃中的至少一種；含M的金屬鹽選自ZrCl₄、SnCl₄·5H₂O、Cu(NO₃)₂·3H₂O中的至少一種。

6.如權(quán)利要求3～5任一項所述的復(fù)合型固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，所述堿性溶液選自氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液中的至少一種。

7.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合型固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，所述堿性溶液的物質(zhì)總量濃度為3mol/L～7.4mol/L。

8.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合型固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，所述有機鈦鹽為鈦酸四丁酯。

9.如權(quán)利要求6所述的復(fù)合型固體酸催化劑的制備方法，其特征在于，步驟S7中將所述AB₂O₄-M-TiO₂按照5ml/g的比例置于硫酸銨溶液中進行浸漬；所述硫酸銨溶液的濃度為0.5mol/L～1.5mol/L。

10.一種如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合型固體酸催化劑的應(yīng)用，其特征在于，所述復(fù)合型固體酸催化劑用于丙烯酸與醇進行反應(yīng)合成丙烯酸酯的催化劑。