[发明专利]含磷酸性交联聚合物负载钯纳米催化剂及制备和应用

权利要求书

1.一种含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂，其特征在于：含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂为含磷酸性交联聚合物与可溶性钯盐溶液配位后经硼氢化钠还原所得的复合物；

所述的含磷酸性交联聚合物为二乙烯基苯、丙烯酸类单体与含有不饱和双键的膦单体的交联共聚物；

其中，所述的二乙烯基苯单体为式(I)结构式所示的化合物，丙烯酸类单体为式(II)结构式所示的化合物，含有不饱和双键的膦单体为式(III)结构式所示的化合物：

式(I)；

式(I)中，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同，R₁为氢、碳原子数为1至4的烷基或乙烯基，R₂为氢、碳原子数为1至4的烷基或乙烯基，R₃为氢、碳原子数为1至4的烷基或乙烯基，R₄为氢、碳原子数为1至4的烷基或乙烯基，R₅为氢、碳原子数为1至4的烷基或乙烯基，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同，且至少有一个为乙烯基；

式(II)；

式(II)中，R₆为氢或甲基；

式(III)；

式(III)中，R₇为氢或乙烯基，R₈为苯基、苯乙烯基、烯丙基或乙烯基，R₉为苯基、苯乙烯基、烯丙基或乙烯基，且R₇、R₈和R₉至少有一个为含有双键的基团；

钯纳米粒子的尺寸为0.5～10nm，钯负载量0.1～15％。

2.如权利要求1所述的含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂，其特征在于，所述的含磷酸性交联聚合物中二乙烯基苯类单体与丙烯酸类单体及含有不饱和双键的膦单体的摩尔比为1～10∶0.1～10∶0～10。

3.如权利要求1所述的含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂，其特征在于，所述的可溶性钯盐溶液为浓度为0.1mg/mL～10mg/mL的四氯钯酸铵或六氯钯酸钠中一种或二种的水或甲醇中一种或二种的溶液。

4.如权利要求1或3所述的含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂，其特征在于，所述的可溶性钯盐与聚合物投料质量比为0.1～20∶100。

5.如权利要求1所述的含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂，其特征在于，所述的硼氢化钠与可溶性钯盐的质量比为0.5～50∶1。

6.如权利要求1～5任一项所述的含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂的制备方法，包括步骤：按所需的可溶性钯盐与含磷酸性交联聚合物的质量比，将含磷酸性交联聚合物浸入含有可溶性钯盐溶液并剧烈搅拌6～24小时，含磷酸性交联聚合物浸渍吸附钯离子得到的固体浸入按所需的钯盐与硼氢化钠的质量比配制的硼氢化钠溶液中，搅拌2～12小时，制得含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂，钯纳米粒子的尺寸为0.5～10nm，质量负载量0.1～10％，硼氢化钠溶液为浓度为0.5mg/mL～10mg/mL的水或甲醇中一种的溶液。

7.一种权利要求1～5任一项所述的含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂在合成双氧水中的应用，其特征在于：包括将甲醇与硫酸水溶液混合，加入溴化钠及催化剂,在氢气、氧气及氩气混合气氛下反应，所述的催化剂为权利要求1～5任一项所述的含磷酸性交联聚合物负载钯纳米粒子催化剂。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的反应体系各组分的质量比为：

9.如权利要求7或8所述的合成双氧水的方法，其特征在于，所述的硫酸水溶液浓度为0.2～4mol/L气体压力为0.5～10Mpa，组成体积比为氢气、氧气及氩气＝1～5％∶2～20％∶75～97％，反应的温度为-5～10℃，反应的时间为10min～1小时。