[发明专利]一种双金属复合氧化物催化剂、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种双金属复合氧化物催化剂、制备方法及应用，主要解决甲基苯基碳酸酯收率低、催化剂分离回收困难等问题，所述催化剂是以MgO为载体，PbO为活性组分，其中PbO质量百分含量为5％～30％，焙烧温度为400～600℃，采用水热合成方法制备；所述催化剂对酯交换合成甲基苯基碳酸酯的反应具有较好的催化活性和较高的选择性，且易于从反应体系中分离回收，重复使用稳定性好，对环境无污染等优点，具有潜在的工业应用价值。

技术领域

本发明属于金属催化剂技术领域，具体涉及一种双金属复合氧化物催化剂、制备方法及应用。

背景技术

甲基苯基碳酸酯(MPC)是一种重要的有机化工原料，是碳酸二甲酯(DMC)和苯酚酯交换合成碳酸二苯酯(DPC)的重要中间体。DMC与苯酚酯交换由于避免剧毒光气原料的使用被认为是合成DPC最有前景的工业化合成路线之一，该路线通常分两步进行：第一步由DMC与苯酚酯交换生成中间体MPC；第二步由MPC继续与苯酚酯交换生成DPC或由MPC自身歧化生成DPC。此外，MPC也是一种重要的环保有机碳酸酯，广泛应用于精细化工、医药、农药和高分子材料等领域。因此，研究MPC的清洁合成技术具有重要的理论意义和应用价值。

MPC的合成方法主要包括氯甲酸甲酯和苯酚酯交换法、氯甲酸苯酯和甲醇酯交换法、DMC和DPC酯交换法。前两种方法由于使用剧毒氯甲酸酯类物为原料，存在安全隐患，已被淘汰。DMC和DPC酯交换法是目前研究的热点，该方法利用MPC歧化反应热力学平衡常数小、不易进行的特点，且避免剧毒原料的使用，是清洁绿色的合成路线。但是目前用于DMC和DPC酯交换的催化剂不能够使MPC具有较高的收率和选择性，且重复使用稳定性较差，因此，开发新型催化剂仍然是研究的重点。

发明内容

本发明提供了一种双金属复合氧化物催化剂、制备方法及应用，解决了上述问题，本发明是通过如下技术方案来实现的。

本发明目的之一是提供一种双金属复合氧化物催化剂，所述催化剂以MgO为载体，PbO为活性组分，且所述PbO的质量分数为5％～30％。

本发明目的之二是提供一种双金属复合氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将MgO前驱体、PbO前驱体、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分别加入水中混合，加热搅拌至完全溶解，得到混合液Ⅰ；

所述MgO前驱体：PbO前驱体：CTAB：水为7.3～36.7g:0.40～3.2g:9.1～48.7g:60～200mL；

(2)将沉淀剂缓慢滴加至混合液Ⅰ中，使混合液ⅠpH至10～11，50℃陈化4h，得到混合液Ⅱ；

(3)将步骤(2)制得的混合液Ⅱ置于聚四氟乙烯水热釜中，120℃水热晶化24h，过滤、洗涤、干燥；之后于400～600℃空气中焙烧5h，制得双金属复合氧化物(PbO-MgO)催化剂。

优选地，所述步骤(1)中MgO前驱体为硝酸镁、氯化镁、硫酸镁或铬酸镁中的一种。

优选地，所述步骤(1)中PbO前驱体为硝酸铅、乙酸铅或氯化铅中的一种。

优选地，所述步骤(2)中沉淀剂为氢氧化铵、碳酸铵、氢氧化钠或尿素中的一种。

本发明目的之三是提供一种双金属复合氧化物催化剂在催化合成甲基苯基碳酸酯方面的应用。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果:

(1)本发明制备的PbO-MgO催化剂对酯交换反应生成MPC具有较好的催化活性，能够使MPC具有较高的收率和选择性；

(2)本发明制备的PbO-MgO催化剂易于从反应体系中分离回收利用，重复使用稳定性好，活性组分不易流失；