[发明专利]一种高活性固体碱催化剂的制备方法及其应用

说明书

发明名称 

一种高活性固体碱催化剂的制备方法及其应用 

1技术领域

工业催化剂的制备加工及应用领域。 

本发明充分利用新疆丰富的蛭石资源为原料，制备固体碱催化剂，并对催化剂的应用进行设计：第一，利用天然蛭石作为固体碱催化剂载体，以NaOH作为催化剂的前驱体，制备NaOH/蛭石固体碱催化剂；第二，将制备好的催化剂用于催化亚麻籽油的乙酯化反应，能够得到较高转化率，其产品亚麻油乙酯是优良的保健品。 

2背景技术

一、产品介绍 

蛭石是一种与蒙脱石相似的天然、无毒的粘土矿物，其化学式为Mg_x(H₂O){Mg_3-x[AlSiO₃O₁₀](OH)₂}，为层状结构的硅酸盐，其晶体结构为单斜晶系。蛭石一般由黑云母经热液蚀变或风化变成，在高温作用下会膨胀。蛭石在我国的新疆、俄罗斯、美国均有出产，世界拥有蛭石储量约6亿吨，其中我国和俄罗斯储量约占三分之二。 

蛭石原矿呈褐、黄褐或古铜色，有油脂光泽，硬度1～1.5，密度2.4～2.7g/cm³，有较高的层电荷数，故具有较高的阳离子交换容量和较强的阳离子交换吸附能力。蛭石在800～1000℃焙烧，体积迅速膨胀8-20倍，得膨胀蛭石，膨胀蛭石呈灰色，平均容重为100～200Kg/m³(见附图说明)。 

膨胀后的蛭石用途十分广泛，建筑方面：可以作轻质混凝土骨料、耐热材料、防火砂浆、耐火砖、保温隔热吸声材料、地下管道、温室管道保温材料等；冶金方面：高层建筑钢架的包覆材料、制铁、铸造除渣等；农林、园地方面：可用于园艺方面、高尔夫球场草坪，种子保存剂、土壤调节剂、湿润剂、植物生长剂、饲料添加剂、海洋捕鱼业、钓铒；其他方面：吸附剂、助滤剂、化学制品和化肥的活性载体、污水处理、海水油污吸附、香烟过滤嘴，炸药密度调节剂等。膨胀蛭石因其独特的构造特性和表面性质，以及无毒、无菌和化学惰性，可用作载体，吸附剂，固着剂等。本发明就是利用蛭石作载体，制备的固体碱催化剂，价格便宜，且具有活性高，寿命长等优点，为亚麻油乙酯的生产提供了一种绿色环保的催化剂。 

二、利用蛭石制备固体碱催化剂的背景技术 

吴子豹等人以天然层状蛭石为载体，钛酸四丁酯为钛源，采用溶胶-凝胶法制备的TiO₂/ 蛭石复合光催化材料经200℃的温度焙烧后，具有较好的光催化效率。西南科技大学研究人员以硝酸为酸化剂、氯化钠为钠化剂、十六烷基三甲基溴化铵为插层剂，采用“酸化-钠化-插层”工艺制备了有机蛭石，该有机蛭石对高密度聚乙烯-膨胀型阴燃剂复合材料的交联成炭反应有催化作用。 

武传昌、顾良证的发明专利“复合HZSM-5沸石/蛭石催化剂及其用途”(申请(专利)号：91107053.2；公开(公告)号：CN1059673)，将沸石有机地嵌生在层状蛭石上，得到新型复合沸石催化剂，其制备方法是将蛭石、氢氧化钠、铝酸钠、有机胺及水在剧烈搅拌下混合，于140-180℃晶化，晶化完毕后经过滤、洗涤、烘干，所得粉末晶体经焙烧除胺后，用硝酸铵溶液进行交换，再经过滤、洗涤、烘干、焙烧即得复合HZSM-5沸石/蛭石催化剂，具有较高的催化活性。李伟、张明慧的发明专利“膨胀蛭石负载NiB非晶态合金催化剂制备方法及应用”(申请(专利)号：200710056891.2；公开(公告)号：CN101015804)，以膨胀蛭石为载体，负载过渡金属诱导剂和负载有效量NiB非晶态合金制备催化剂。此催化剂活性组分NiB团簇分散性好，活性高，机械强度好，适合于催化加氢反应，对不饱和烃类如环丁烯砜加氢反应和二甲基紫脲酸加氢反应具有很高的低温活性。 

三、亚麻籽油乙酯化的背景技术