[发明专利]固体超强酸SO42-／SnO2-A12O3催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体超强酸SO₄^2-／SnO₂-A1₂O₃催化剂及其制备方法。

背景技术

富马酸酯具有α，β-不饱和羰基结构，因而有良好的抗菌活性，作为防腐剂具有低毒、高效、无残留等优点。富马酸二甲酯曾被认为是最有前途的化学防腐剂，但它易升华、刺激性较大，不宜作为食品防腐剂使用，因此，研究者转向开发以富马酸为母体的其他防腐剂。富马酸单酯作为一类重要的有机合成中间体和新型化学防腐剂而备受青睐。富马酸单环己酯作为防腐剂具有高效、耐高温、刺激性小等优点，克服了富马酸二甲酯在应用过程中遇到的障碍，因而在保鲜、防腐等领域具有广阔的应用前景，是一种高效的新型防腐剂。目前，关于富马酸单环己酯的合成研究很少。合成富马酸单酯的传统方法是在液体无机酸催化下，富马酸直接酯化合成，存在原料价格较高、设备腐蚀严重、三废处理困难等问题。闫澍口和李延等尝试以马来酸酐和环己醇为原料，先经酯化反应生成马来酸单酯，再在无水A1C1₃催化下经异构化生成富马酸单环己酯。

发明内容

本发明提出一种催化活性好，选择性高的应用于富马酸酯的固体超强酸催化剂及其制备方法。

本发明所述一种固体超强酸SO₄^2-／SnO₂-A1₂O₃催化剂及其制备方法，包括以下步骤：试剂SnCl₄·5H₂O、A1₂(SO₄)₃、氨水、硫酸、马来酸酐、环己醇和无水乙醇均为分析纯试剂。制备步骤：（1）按一定摩尔比称取相应量的SnCl₄·5H₂O和Al₂(SO₃)，置于烧杯中，（2）加入去离子水配成溶液，（3）搅拌时缓慢滴加氨水，进行共沉淀，将PH值调节至PH28，然后将沉淀物在室温下陈化12h；（4）沉淀物经洗涤、抽滤、干燥、研磨、过筛；（5）用硫酸溶液在搅拌下浸渍1h，（6）经抽滤、干燥处理，在马弗炉中经高温焙烧得到固体，即获得SO₄^2-／SnO₂-A1₂O₃催化剂。

本发明所述一种固体超强酸SO₄^2-／SnO₂-A1₂O₃催化剂与传统质子酸和路易斯酸催化剂相比，具有催化活性好、选择性高、易与反应介质分离、可重复使用及环境友好等优点，且其制备方法简单，实用可操作性强。

具体实施方式：

包括以下步骤：试剂SnCl₄·5H₂O、A1₂(SO₄)₃、氨水、硫酸、马来酸酐、环己醇和无水乙醇均为分析纯试剂。制备步骤：（1）按一定摩尔比称取相应量的SnCl₄·5H₂O和Al₂(SO₃)，置于烧杯中，（2）加入去离子水配成溶液，（3）搅拌时缓慢滴加氨水，进行共沉淀，将PH值调节至PH28，然后将沉淀物在室温下陈化12h；（4）沉淀物经洗涤、抽滤、干燥、研磨、过筛；（5）用硫酸溶液在搅拌下浸渍1h，（6）经抽滤、干燥处理，在马弗炉中经高温焙烧得到固体，即获得SO₄^2-／SnO₂-A1₂O₃催化剂。