[发明专利]一种双组分双金属催化剂的合成方法及应用

权利要求书

1.一种双组分双金属催化剂的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

将多氰基合金属酸钾盐溶解于去离子水中，然后加入水溶性聚合物；搅拌至完全溶解后，滴加至锌、钴或镉的卤化盐、硝酸盐、磷酸盐或硫酸盐的水溶液中，于0～120℃下搅拌或超声反应0.5～200小时后，经分离、干燥得到固体；将所得固体与季铵盐、磷盐或两者任意比例的混合物进行混合，再将所得的混合物以湿法球磨，经分离、干燥和过筛后得到双组分双金属催化剂；

其中，多氰基合金属酸钾盐与去离子水的质量比为0.01～1；水溶性聚合物与去离子水的质量比为0.01～0.45；多氰基合金属酸钾盐与锌、钴、镉的卤化盐、硝酸盐、磷酸盐或硫酸盐的摩尔比为1∶1～50；季铵盐、磷盐或两者任意比例的混合物与多氰基合金属酸钾盐的质量比为1～30∶1；

所述的水溶性聚合物是：聚氧化乙烯多元醇、水溶性的环氧乙烷和环氧丙烷的两嵌段或三嵌段共聚物、水溶性的聚酯、聚醚酯、聚醚改性聚硅氧烷、聚(甲基)丙烯酸羟乙酯、聚N，N’-二乙基丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、聚环氧乙烷-聚N，N’-二乙基丙烯酰胺嵌段共聚物、聚环氧乙烷-聚N-异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物、聚环氧乙烷-聚丙烯酸嵌段共聚物和聚环氧乙烷-聚丙烯酸(酯)的嵌段共聚物中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多氰基合金属酸钾盐是：六氰合钴酸钾、六氰合铁酸钾、四氰合镍酸钾、四氰合镉酸钾、一溴五氰合钴酸钾、一氯五氰合钴酸氰基合金属酸钾盐钾、一硝基五氰合络钴酸钾或一叠氮五氰合钴酸钾中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的季铵盐是：四甲基氢氧化铵、四乙基卤化铵、四丁基卤化铵、含一个C_5～30烷基的三甲基卤化铵、含一个C_5～30烷基的三乙基卤化铵中的任意一种；所述的磷盐为含一个C_1～30烷基的三苯基卤化磷。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锌、钴、镉的卤化盐、硝酸盐、磷酸盐或硫酸盐的水溶液的质量浓度为1～60％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多氰基合金属酸钾盐与锌、钴、镉的卤化盐、硝酸盐、磷酸盐或硫酸盐的摩尔比为1∶3～20。

6.权利要求1～5任意一项中所述方法中得到的双组分双金属催化剂在催化环氧化物与CO₂偶合反应中的应用，包含：向高压反应釜内加入环氧化物和双组分双金属催化剂后，封闭反应釜，再压入二氧化碳；控制反应温度为0～160℃，压力为1～7.0MPa，反应时间为1～20h；反应后的粗产物经过滤、蒸馏后得环状碳酸酯；其中，双组分双金属催化剂与环氧化物的质量比1∶100～1500。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述环氧化物是单官能团环氧化物、双官能团环氧化物或多官能团环氧化物：其中，

所述单官能团环氧化物为：环氧乙烷，环氧丙烷，环氧氯丙烷、烯丙基缩水甘油醚、氧化环己烯、4-乙烯基氧化环己烯、氧化苯乙烯或烷基取代氧化苯乙烯中的任意一种；

所述双官能团环氧化物或多官能团环氧化物为：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚型酚醛树脂、邻甲酚型酚醛树脂、1，4-丁二醇缩水甘油醚或1，2-环己二醇二缩水甘油醚中的任意一种。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述反应体系中还包括水，即偶合反应在水的存在下能顺利进行；水在反应体系中的质量百分数小于35％。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述双组分双金属催化剂与环氧化物的质量比为1∶100～300。

10.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述反应温度为80～140℃；压力为2～5MPa；反应时间为3～10h。