合成碳酸二乙酯的碳納米管-石墨烯催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于氣相氧化羰基合成碳酸二乙酯的碳納米管-石墨烯負(fù)載銅鈀催化劑PdCl2/Cu-碳納米管-石墨烯。催化劑的載體為碳納米管-石墨烯復(fù)合材料，活性組分為二價(jià)銅鹽CuCl2、Cu(NO3)2、Cu(CH3COO)2或CuSO4的任何一種，催化劑的助劑為PdCl2，銅摻雜量為載體質(zhì)量的0.1％～2％，鈀負(fù)載量為載體質(zhì)量的0.010％～0.025％。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，所制得的催化劑用于乙醇?xì)庀嘌趸驶铣商妓岫阴サ姆磻?yīng)，目的產(chǎn)物碳酸二乙酯轉(zhuǎn)化率高，選擇性好。
【專利說(shuō)明】合成碳酸二乙酯的碳納米管-石墨烯催化劑及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于合成碳酸二乙酯的碳納米管-石墨烯催化劑及其制備方法， 屬于碳酸二乙酯的氣相催化合成技術(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 碳酸二乙酯（Diethyl Carbonate,簡(jiǎn)稱DEC)是碳酸酯中的重要物質(zhì)，有著廣泛的 用途，由于其分子結(jié)構(gòu)中含有乙基、乙氧基、羰基和羰乙氧基，因而化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，可與 醇、酚、胺、酯等化合物反應(yīng)，是重要的有機(jī)合成中間體，具有很高的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。DEC排 放到環(huán)境中時(shí)，可以被緩慢地分解為二氧化碳和乙醇兩種無(wú)害的產(chǎn)品，屬于很好的綠色化 學(xué)品。DEC可用作溶劑、用于真空管陰極固定漆中、用作表面活性劑和鋰電池液添加劑等。 碳酸二乙酯的含氧值（40.6%)遠(yuǎn)高于甲基叔丁基醚（MTBE) (18. 2%)，可以作為汽油的含 氧添加劑，提高汽油的燃燒性能，減少污染物的排放。在美國(guó)已逐步限制MTBE的使用，在可 能的替代品中DEC的油/水分配系數(shù)及抗揮發(fā)性優(yōu)于碳酸二甲酯（DMC)和乙醇，因此，DEC 將作為MTBE的替代品之一，比DMC與乙醇更具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。目前合成DEC的主要方法有光氣 法、酯交換法、液相法、氧化羰基合成法以及一氧化碳低壓氣相合成法等。
[0003]乙醇?xì)庀嘌趸驶铣蒁EC是最具有發(fā)展前景的工藝路線之一。可采用源于生物 質(zhì)的乙醇為反應(yīng)物，在銅系催化劑作用下，氣相氧化羰基合成DEC。反應(yīng)的副產(chǎn)物是無(wú)害的 水，原子經(jīng)濟(jì)性好，符合綠色化學(xué)的要求，是當(dāng)前國(guó)際上公認(rèn)的綠色化學(xué)工藝，成為國(guó)內(nèi)外 競(jìng)相開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，有著誘人的工業(yè)化前景。此外，我國(guó)煤炭資源豐富，原料易得，C0來(lái)源廣 泛，因此碳酸二乙酯的研究還將有望對(duì)我國(guó)的煤化工、碳一化工的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作 用。該工藝的反應(yīng)方程式如下：
[0004]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于氣相氧化羰基合成碳酸二乙酯的碳納米管-石墨烯負(fù)載銅鈀催化劑 PdCl2/Cu-碳納米管-石墨烯，其特征在于，催化劑的載體為碳納米管-石墨烯復(fù)合材料， 活性組分為二價(jià)銅鹽CuCl2、Cu(N03)2、Cu(CH3COO) 2或CuS04的任何一種，催化劑的助劑為 PdCl2，銅摻雜量為載體質(zhì)量的0. 1 %?2%，鈀負(fù)載量為載體質(zhì)量的0. 010%?0. 025%。
2. -種權(quán)利要求1所述的用于氣相氧化羰基合成碳酸二乙酯的碳納米管-石墨烯負(fù)載 銅鈀催化劑PdCl2/Cu-碳納米管-石墨烯催化劑的制備方法，其特征在于包括以下過(guò)程：首 先將烘干的氧化石墨在馬弗爐中900°C下焙燒lh，制得膨化石墨，隨后在膨化石墨上摻雜 銅，即將膨化石墨浸入到碳酸銨的水溶液中，在攪拌條件下將含二價(jià)銅鹽CuC12、Cu(N03) 2、 Cu(CH3COO)2或CuS04的任何一種的水溶液逐滴加入上述溶液中，經(jīng)攪拌、靜置、過(guò)濾、烘干， 焙燒lh后研磨成細(xì)粉，最后把上述細(xì)粉放入到化學(xué)氣相沉積爐中，通入碳源氣體，通過(guò)化 學(xué)氣相沉積得到摻雜銅的碳納米管和石墨烯的復(fù)合物，然后進(jìn)行浸漬負(fù)載助劑PdCl2，干燥 得到PdCl2/Cu-碳納米管-石墨烯催化劑。
【文檔編號(hào)】C07C68/00GK104399498SQ201410555090
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】張萍波, 石敏, 范明明, 蔣平平 申請(qǐng)人:江南大學(xué)