[发明专利]苯酚羟基化催化剂

说明书

本发明涉及一种苯酚羟基化催化剂。

苯二酚(邻苯二酚、对苯二酚)生产一直是人们所关注的课题。目前，利用过氧化氢和苯酚为原料联产邻苯二酚和对苯二酚，在化工生产中占有重要地位。常见的催化剂有HClO₄-H₃PO₄、Fe^(II)/Co^(II)、TS-1和TS-2等。这些催化剂具有明显的不足之处是前两者具有均相反应本身难以克服的缺点，后者虽具有多相催化过程的优点，但由于分子筛的合成工艺复杂，通常需经高温高压，晶化周期长，加之其合成过程中所需原料价格昂贵，因此催化剂成本太高，羟基化速度太慢，限制了其在工业生产中的广泛应用。目前国际上正在积极寻求一种价格低廉、性能优良的催化剂，以达到高效无污染生产苯二酚的目的。

金属氧化物用于苯酚羟基化也有报道，如Fe₂O₃、Co₃O₄、CuO/SiO₂、Fe₂O₃/Al₂O₃、MoO₃、V₂O₅和TiO₂等，但它们催化活性差，产物选择性低。文献于剑锋，杨宇，吴通好等《高等化学学报》17，1930(1996)中，介绍了尖晶石型铁酸镉催化苯酚过氧化氢羟基化作用的研究。该文献中，在温度为70℃，压力为常压，苯酚/水为2.0(摩尔/摩尔)条件下，反应5小时，其苯酚转化率最高为26.57％，苯二酚收率最高为14.4％。

本发明的目的是为了克服上述文献中存在反应时间长，苯酚转化率及苯二酚收率低的缺点，提供一种新的苯酚羟基化催化剂。该催化剂具有反应速度快，苯酚转化率高和苯二酚收率高的特点。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：一种苯酚羟基化催化剂，以原子比计基本由以下通式的复合氧化物组成：

     A_aB_bC_cFe_1.0O_x

式中A选自Mg、Cr或Zn中的至少一种；

    B为Si；

    C选自Sn、V、Ti中的至少一种；

    a的取值范围为0～5；

    b的取值范围为＞0～5；

    c的取值范围为0～5；

    x为满足其它元素化合价所需氧原子的总数。

上述技术方案中A的优选方案是选自Mg、Cr中的至少一种。a的取值优选范围为0.05～1.0；b的取值优选范围为0.1～1.0；c的取值优选范围为0.01～1.0。

本发明催化剂的制备方法如下：

以含Fe、Si、Mg、Sn、Cr、V、Ti、Zn或Cu等元素的盐、氧化物、含氧酸及络合物等为原料，将按催化剂通式中各元素原子比配制的原料混合物用水溶解，其中H₂O/Fe＝40～140(摩尔/摩尔)，在室温下混合均匀搅拌0.1～5小时后，用氨水、氢氧化钠或氢氧化钾等碱液为沉淀剂加到上述混合元素溶液中，直到沉淀完全。然后分离，沉淀物经洗涤、干燥后，在600～1000℃焙烧3～12小时。得到含铁的复合氧化物，即本发明的催化剂。