[发明专利]一种固体碱催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种固体碱催化剂，其特征在于：所述固体碱催化剂含有碱金属氢氧化物和氟硅烷改性的Mg-Zr-Si复合氧化物；按最终固体碱催化剂的重量计，所述碱金属氢氧化物的含量为0.5～10 wt%；按氟硅烷改性的Mg-Zr-Si复合氧化物的重量计，所述氟硅烷的含量为0.001～0.05 wt%； Mg元素以MgO计在复合氧化物中的含量为5～50 wt%；Zr元素以ZrO₂计在复合氧化物中的含量为5～50 wt%；余量为SiO₂。

2.根据权利要求1所述的固体碱催化剂，其特征在于：按最终固体碱催化剂的重量计，所述碱金属氢氧化物的含量为0.5～5 wt%；按氟硅烷改性的Mg-Zr-Si复合氧化物的重量计，所述氟硅烷的含量为0.005～0.05 wt%；Mg元素以MgO计在复合氧化物中的含量为5～20wt%；Zr元素以ZrO₂计在复合氧化物中的含量为15～30 wt%。

3.根据权利要求1所述的固体碱催化剂，其特征在于：所述碱金属氢氧化物为NaOH、KOH中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的固体碱催化剂，其特征在于：所述固体碱催化剂对十六烷的接触角为＞130°；所述固体碱催化剂比表面积为200～310 m²/g，平均孔径为2～50 nm，抗压碎强度为80～200 N。

5.根据权利要求4所述的固体碱催化剂，其特征在于：所述固体碱催化剂对十六烷的接触角为145°至165°；所述固体碱催化剂比表面积为260～300 m²/g，平均孔径为2～20 nm，抗压碎强度为160～200 N。

6.一种固体碱催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）制备氟硅烷改性的Mg-Zr-Si复合氧化物；

（2）采用浸渍-晶化-复分解的方法，将碱金属氢氧化物引入步骤（1）制备的氟硅烷改性的Mg-Zr-Si复合氧化物上；制得固体碱催化剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

（1）将含镁前驱体、含锆前驱体溶解于盐酸溶液中，得到溶液A；将氟硅烷化合物和模板剂加入异丙醇中，搅拌使之混合均匀，得到溶液B；

（2）将溶液A和B混合，滴加正硅酸乙酯（TEOS），待TEOS滴加完毕后

进行晶化；

（3）晶化产物经过滤、洗涤、干燥、焙烧处理后，即可制得氟硅烷改性的Mg-Zr-Si复合氧化物；

（4）将碱金属醇盐溶解于醇溶剂中，加入步骤（3）所得氟硅烷改性的Mg-Zr-Si复合氧化物，然后进行晶化；

（5）将步骤（4）所得晶化产物进行水蒸气处理，经干燥、焙烧，即可制得固体碱催化剂。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述含镁前驱体、含锆前驱体为相应的硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的一种或几种。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，溶液A中Mg²⁺的浓度为0.1～2.0mol/L；Zr⁴⁺的浓度为0.1～1.0 mol/L。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，盐酸溶液的浓度为0.1～2.0mol/L。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述模板剂为十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇、P123、F127中的一种或几种，模板剂在溶液B中的质量百分浓度为0.5～10%。