[发明专利]一种负载型二聚体杂多酸季铵盐催化剂的制备方法

说明书

一种负载型二聚体杂多酸季铵盐催化剂的制备方法，是以Na₂WO₄·2H₂O、Na₂HPO₄和Fe(NO₃)₃·9H₂O作为原料制备杂多酸盐溶液，以纳米二氧化硅（SiO₂）作为载体溶解于去离子水中，升温至50~70℃，搅拌后静置60~80min形成胶体溶液，然后边搅拌边滴加溴化十六烷基吡啶形成混合液，再边搅拌边滴加杂多酸盐溶液，滴加完成后加入碳酸氢钠调节pH至4~4.8，持续搅拌1~2h形成[C₂₁H₃₈N]₁₀[(PW₁₁FeO₃₉)₂O]/SiO₂，最后过滤后洗涤、干燥。本发明制备的负载型催化剂中[C₂₁H₃₈N]₁₀[(PW₁₁FeO₃₉)₂O]在SiO₂表面和孔道高效、均匀负载，结合力强，催化过程不易脱落，具有优异的催化性能，催化H₂O₂氧化苯甲醇制备苯甲醛的转化率达到96.7%，苯甲醛的选择性达到92.9%，本发明制备催化剂[C₂₁H₃₈N]₁₀[(PW₁₁FeO₃₉)₂O]/SiO₂参与催化反应后回收率高，重复使用5次后回收率依然达到95%以上。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种负载型二聚体杂多酸季铵盐催化剂的制备方法。

背景技术

杂多酸季铵盐是杂多酸和季铵盐复合而成，由抗衡离子和杂多阴离子组成，是一类新型相转移的优良酸催化剂和氧化还原催化剂，具有强酸性和氧化还原性能，确定的结构，有一定的电子和质子转移/贮藏能力，热稳定性好，易溶于水和有机溶剂，可负载于硅凝胶或活性炭等物质，显示出很高的催化能力及选择性，并且还可以对杂多酸盐进行修饰或改性来改变其结构与组成,从而改变其催化性能。近年来，不同结构的Fe取代的杂多酸盐的合成、表征及催化性能已多见报道，二聚体结构的Fe取代的Keggin型杂多酸季铵盐的催化性能较单聚体杂多酸季铵盐具有更高的催化性能，将二聚体结构的杂多酸季铵盐固载化后，不仅能在液相氧化、酸催化等反应中将催化剂从反应介质中有效分离，而且还可以使这类均相催化反应多相化实现催化剂的有效回收，还增加了催化剂的比表面积，增强其机械强度和热稳定性。

但是目前制备负载型二聚体结构的杂多酸季铵盐面临的问题是负载过程中，由于二聚体杂多酸季铵盐溶解性差，在水和有机溶剂中均不能完全溶解，使得负载困难，二聚体在载体上出现团聚堆积现象，导致催化活性下降，负载后的二聚体杂多酸季铵盐与载体的结合力较差，使得在催化过程中二聚体杂多酸季铵盐从载体上脱落，且二聚体结构稳定性不好，催化时易分解成单聚体结构，从而导致回收率和回收后的催化性能不高。

发明内容

本发明目的在于提供一种负载型二聚体杂多酸季铵盐催化剂[C₂₁H₃₈N]₁₀[(PW₁₁FeO₃₉)₂O]/SiO₂的制备方法，制备的二聚体杂多酸季铵盐稳定性优异，与载体间的结合力优异，具有优异的催化性能，易回收。

本发明目的通过如下技术方案实现：