[发明专利]一种固体超强酸-离子液体复合固载催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种固体超强酸-离子液体复合固载催化剂的制备方法，是将离子液体固载在硅锆介孔材料载体表面后与H₂SO₄进行离子交换，

其中，所述离子液体为1-丙基-三乙氧基硅基-咪唑氯化物离子液体；所述硅锆介孔材料为Zr-SBA-15，其中硅锆比是∞～0.5。

2.根据权利要求1所述的固体超强酸-离子液体复合固载催化剂的制备方法，其特征在于：所述硅锆介孔材料为Zr-SBA-15，其中硅锆比是5～1。

3.根据权利要求1或2所述的固体超强酸-离子液体复合固载催化剂的制备方法，其特征在于：所述硅锆介孔材料按下述方法制备：

将P123溶于盐酸中，搅拌溶液至澄清透亮，向溶液中逐滴滴入正硅酸乙酯，搅拌后加入硝酸锆，其正硅酸乙酯与硝酸锆的摩尔比为∞～0.5，搅拌；晶化后取出降至室温，再用氨水调节pH至7～12，再次晶化后进行真空抽滤、去离子水洗涤至中性、烘干，500～650℃下焙烧3～5h，得硅锆介孔材料载体。

4.根据权利要求1所述的固体超强酸-离子液体复合固载催化剂的制备方法，其特征在于：所述离子液体按下述方法制备：

将等摩尔量的3-氯丙基乙氧基硅烷和1-甲基咪唑，在N₂气氛下60～120℃下回流12～48h后进行冷却、洗涤、干燥，得1-丙基-三乙氧基硅基-咪唑氯化物离子液体。

5.根据权利要求1所述的固体超强酸-离子液体复合固载催化剂的制备方法，其特征在于：包括下述工艺步骤：

I．硅锆介孔材料载体制备：将P123溶于2mol/L盐酸中，40℃搅拌溶液至澄清透亮，向溶液中逐滴滴入正硅酸乙酯，搅拌4h后加入硝酸锆，其正硅酸乙酯与硝酸锆的摩尔比为∞～0.5，搅拌24h；在80～150℃下晶化24～72h后取出降至室温，再用氨水调节pH至7～12，再于80～150℃下晶化24～72h，真空抽滤、去离子水洗涤至中性、60℃烘干12h，500～650℃下焙烧3～5h，得硅锆介孔材料载体；

II．离子液体制备：将等摩尔量的3-氯丙基乙氧基硅烷和1-甲基咪唑在N₂气氛下60～120℃下回流12～48h后进行冷却、洗涤、干燥，得1-丙基-三乙氧基硅基-咪唑氯化物离子液体；

III．催化剂前驱体制备：将硅锆介孔材料载体按1:30g:ml加入乙醇中后加入与载体等质量的离子液体和10～18%离子液体质量的氨水，在20～60℃下回流12～60h，过滤、洗涤、干燥，得催化剂前驱体；

IV．将催化剂前驱体分散在CH₂Cl₂中，将浓H₂SO₄与离子液体按摩尔比2∶1混合，在0℃下交换12～60h，过滤、洗涤、真空干燥，得介孔固体超强酸-离子液体复合催化剂。

6.一种由上述任一权利要求方法制备的固体超强酸-离子液体复合固载催化剂。

7.根据权利要求6所述的固体超强酸-离子液体复合固载催化剂，其特征在于：是在硅锆介孔材料载体上固载离子液体并与H₂SO₄交换形成的二元复合催化剂，其模型如下：

其中，所述离子液体的结构如下：

所述硅锆介孔材料Zr-SBA-15的硅锆比为∞～0.5。