[发明专利]一种羟醛缩合催化剂、制备方法和用其制备甲基丙烯酸甲酯的方法

权利要求书

1.一种羟醛缩合催化剂，包括改性二氧化硅载体，以及负载于载体上的碱金属元素，其特征在于：

1）所述载体是一种泡沫多孔结构，其具有两个不同孔隙度范围，包括10µm~1000µm直径的大孔组成的第一范围，和2nm~500nm亚微米孔隙组成的第二范围；

2）所述载体任一处厚度均1mm；

3）所述碱金属负载量为4~9wt%，以碱金属元素计，且游离碱金属负载量0.5wt%；

4）所述改性剂总负载量为0.5~3wt%，以改性剂元素计；

所述改性剂选自铝、锆、铋、磷、硼、镁、钛、铪、镧、铈、铁、钒、锑、钨或银中的至少任两种。

2.根据权利要求1所述的羟醛缩合催化剂，其特征在于，所述碱金属元素为钠、钾或铯中的至少任一种。

3.根据权利要求2所述的羟醛缩合催化剂，其特征在于，所述碱金属元素为钾和/或铯。

4.根据权利要求3所述的羟醛缩合催化剂，其特征在于，所述碱金属负载量为5~8%，以碱金属元素计，且游离碱金属负载量0.2wt%。

5.根据权利要求1所述的羟醛缩合催化剂，其特征在于，所述改性剂选自铝、锆、铋、硼、镧、铁、钨或银中的任两种或多种。

6.根据权利要求1所述的羟醛缩合催化剂，其特征在于，所述改性剂总负载量为0.6~2.5wt%，以改性剂元素计。

7.根据权利要求1~6任一项所述的羟醛缩合催化剂，其特征在于，所述大孔的孔隙体积为0.5~1.5mL/g，所述亚微米孔的孔隙体积为0.2~1.5mL/g。

8.根据权利要求7所述的羟醛缩合催化剂，其特征在于，所述羟醛缩合催化剂的BET比表面积为20~500m²/g。

9.权利要求1~8任一项所述的羟醛缩合催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）制备包含改性剂元素的泡沫二氧化硅载体；

2）将步骤1）制得的泡沫二氧化硅载体进行焙烧处理，得到改性的二氧化硅载体；

3）将含碱金属元素的水溶性盐溶解于水中，浸渍于改性的二氧化硅载体上，得催化剂前驱体A；

4）对催化剂前驱体A进行干燥、焙烧处理，得催化剂前驱体B；

5）将催化剂前驱体B用甲醇和丙酸甲酯的混和液洗涤除去游离碱金属元素，制得催化剂。

10.根据权利要求9所述的羟醛缩合催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1）的制备方法为制备泡沫二氧化硅载体；将含改性剂元素的水溶性盐溶解于水中，浸渍于泡沫二氧化硅载体上，得到包含改性剂元素的泡沫二氧化硅载体。

11.根据权利要求9或10所述的羟醛缩合催化剂的制备方法，其特征在于，所述改性剂元素的水溶性盐选自所述改性剂的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氯化盐或有机酸盐；所述碱金属元素的水溶性盐选自所述碱金属元素的硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、氯化盐、有机酸盐或氢氧化物。

12.根据权利要求9或10所述的羟醛缩合催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤4）中所述催化剂前驱体A的干燥温度为60~120℃，干燥时间为2~20h；焙烧气氛为含水5~20%摩尔比的N₂气氛，焙烧温度为400~600℃，焙烧时间为2~20h。

13.根据权利要求9或10所述的羟醛缩合催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤5）中催化剂前驱体2洗涤用甲醇和丙酸甲酯的混和液中甲醇质量占比10~90wt%。