[发明专利]一种H4SiW12O40/SiO2催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂的制备方法，特别涉及一种H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂的制备方法。

背景技术

辛醇（2-乙基己醇）是重要的基本有机化工原料，主要用于生产对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、己二酸二辛酯等增塑剂，同时还可用作造纸、涂料、印染等工业的消泡剂，在溶剂、胶黏剂、石油添加剂等方面也有广泛应用。辛醇的工业生产主要采用丙烯氢甲酰化制正丁醛、正丁醛自缩合制辛烯醛(2-乙基-2-己烯醛)、辛烯醛加氢生成辛醇3个反应过程实现。可见，正丁醛自缩合合成辛烯醛反应是工业生产辛醇的重要步骤之一。目前，工业上采用以液体碱NaOH催化的反应工艺，虽然可以获得较高的原料转化率和产物收率，但存在催化剂不能重复使用、废水排放量大、环境污染严重等缺点。固体碱具有高活性、高选择性、易于分离且可重复使用等诸多优点，因而成为研究者优先关注的焦点。目前报道的固体碱催化剂主要是金属氧化物，虽具有碱强度适中、催化活性较高等优点，但水热稳定性差，重复使用性能不佳，从而阻碍了其工业应用。从机理上讲，羟醛缩合反应既可为碱所催化，也可为酸所催化。固体酸在一些羟醛缩合反应如丙酮缩合制备4-甲基-4-羟基-2-戊酮及甲基异丁基酮（MIBK）反应中已有研究报道，但在正丁醛自缩合合成辛烯醛反应中应用的研究较少。Swift等制备了SnO₂/SiO₂用于催化正丁醛自缩合反应，发现载体的酸碱性对催化活性有重要影响：酸性载体（γ-Al2O3、η-Al₂O₃、5A分子筛）和碱性载体（MgO-Al₂O₃）制备的催化剂活性均较低，中性SiO₂载体制备的催化剂活性最高。赵月昌等研究了固体超强酸SO₄^2-/TiO₂催化正丁醛自缩合反应，在常压、回流温度下反应5h，正丁醛转化率为59.2%，辛烯醛选择性为95.4%。赵新强等采用固体酸AlPO₄催化正丁醛自缩合反应，在100℃下反应4h，正丁醛的转化率为87.5%，辛烯醛的选择性为92.3%。Musko等在超临界二氧化碳介质中，研究了H₄SiW₁₂O₄₀/MCM-41对正丁醛自缩合反应的催化性能，在100℃下反应2h，正丁醛转化率仅为27%，辛烯醛选择性为100%。

发明内容

本发明旨在提出一种H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂的制备方法。

本发明所述一种H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）称取6.008gH₄SiW₁₂O₄₀放入四口烧瓶中，用10.8g蒸馏水（水硅摩尔比6:1）将其溶解，（2）待H₄SiW₁₂O₄₀完全溶解后，称取7.387g正丁醇（醇硅摩尔比1:1）倒入四口烧瓶中，在60℃恒温水浴中搅拌混合均匀；（3）然后缓慢加入20.805g正硅酸乙酯继续搅拌，（4）待溶液澄清后，加入0.5gBF4离子液体，溶液变为凝胶；（5）凝胶室温老化4h后，再80℃干燥，得到白色固体；（6）然后在索氏提取器中用80ml二氯甲烷对其进行抽提以除去离子液体，干燥后即得

SG-50%H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂产物。

本发明所述H₄SiW₁₂O₄₀/SiO₂催化剂的制备方法，活性强，方法简单，实用性强，可工业化生产。

具体实施方式