[发明专利]B/L双酸性杂多酸离子杂化体及其制备方法和应用

权利要求书

1.B/L双酸性杂多酸离子杂化体，其特征在于：该类离子杂化体具有双磺酸官能化长链季铵结构有机阳离子，季铵结构有机阳离子具有两个碳原子数为4的烷基磺酸侧链；杂化体同时还具有过渡金属阳离子Sn²⁺或Al³⁺或Zn²⁺或Ce³⁺；相配的杂多酸阴离子为Keggin型磷钨酸阴离子或硅钨酸阴离子；有机阳离子、金属阳离子通过静电作用力包覆在杂多酸阴离子外表，而呈现类核壳结构；所述杂多酸离子杂化体为[二（1-丁基磺酸基）五甲基二乙烯基三铵]硅钨酸铝，简称为Cat-1，化学式为[N₃(SO₃H)₂]Al_0.33SiW₁₂O₄₀；或[二（1-丁基磺酸基）五甲基二乙烯基三铵]硅钨酸铈，简称为Cat-2，化学式为[N₃(SO₃H)₂]Ce_0.33SiW₁₂O₄；或[二（1-丁基磺酸基）五甲基二乙烯基三铵]硅钨酸锌，简称为Cat-3，化学式为[N₃(SO₃H)₂]Zn_0.5SiW₁₂O₄₀；或[二（1-丁基磺酸基）五甲基二乙烯基三铵]硅钨酸锡，简称为Cat-4，化学式为[N₃(SO₃H)₂] Sn_0.5SiW₁₂O₄₀；或[（1-丁基磺酸）四甲基乙二铵]磷钨酸铝，简称为Cat-5，化学式为[N₂(SO₃H)₂] Al_0.33PW₁₂O₄₀；或[（1-丁基磺酸）四甲基乙二铵]硅钨酸铝，简称为Cat-6，化学式为[N₂(SO₃H)₂]Al_0.66SiW₁₂O₄₀。

2.根据权利要求1所述的B/L双酸性杂多酸离子杂化体，其特征在于：所述杂化体Cat-1或Cat-2合成包括以下步骤：

步骤S101：在配有搅拌的反应瓶中，依次加入20ml乙腈、五甲基二乙烯三胺和1，4-丁烷磺内酯，40～45 ℃下搅拌反应24小时，抽滤，乙醚淋洗滤、75～85℃下真空干燥至恒重，得到中间体两性盐；其中五甲基二乙烯三胺与1，4-丁烷磺内酯的摩尔比为1:2.05；

步骤S102：将上述步骤S101所得的中间体两性盐、硝酸盐充分溶于去离子水后，分3次缓慢滴加硅钨酸水溶液，加毕于室温下反应8小时以上，抽滤或离心分离得到离子杂化体Cat-1或者Cat-2粗产物，粗产物在于80～85℃下真空干燥至恒重；中间体两性盐与硝酸盐与硅钨酸的摩尔比为1：1/3：1。

3.根据权利要求2所述的B/L双酸性杂多酸离子杂化体，其特征在于：所述硝酸盐为硝酸铝，制备得到的产物是Cat-1；硝酸盐为硝酸铈时，制备得到的产物是Cat-2。

4.根据权利要求1所述的B/L双酸性杂多酸离子杂化体，其特征在于：所述离子杂化体Cat-3或Cat-4的合成，包括以下步骤：

步骤S103：在配有搅拌的反应瓶中，依次加入20ml乙腈、五甲基二乙烯三胺和1，4-丁烷磺内酯，40～45 ℃下搅拌反应24小时，抽滤，乙醚淋洗滤、75～85℃下真空干燥至恒重，得到中间体两性盐；其中五甲基二乙烯三胺与1，4-丁烷磺内酯的摩尔比为1:2.05；

步骤S104：将上述步骤S103所得的中间体两性盐、氯化盐充分溶于去离子水后，分3次缓慢滴加硅钨酸水溶液，加毕于室温下反应8小时以上，抽滤或离心分离得到离子杂化体Cat-3或者Cat-4粗产物，粗产物在于80～85℃下真空干燥至恒重；中间体两性盐与氯化盐与硅钨酸的摩尔比为1：1/2：1。