本發(fā)明涉及氨基硅烷的制備方法。
背景技術(shù):
高純氨基硅烷在國(guó)防軍工、航空航天及民用工程等方面廣泛應(yīng)用。應(yīng)用于礦物填充的酚醛、聚酯、環(huán)氧、pbt、聚酰胺、碳酸酯等熱塑性和熱固性樹脂,能大幅度提高增強(qiáng)塑料的干濕態(tài)抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度等物理力學(xué)性能和濕態(tài)電氣性能,并改善填料在聚合物中的潤(rùn)濕性和分散性。樹脂砂鑄造中,增強(qiáng)樹脂硅砂的粘合性,提高型砂強(qiáng)度及抗?jié)裥?。玻纖棉和礦物棉生產(chǎn)中,將其加入到酚醛粘結(jié)劑中,可提高防潮性及增加壓縮回彈性。氨丙基三乙氧基硅烷作為優(yōu)異的粘結(jié)促進(jìn)劑,可用于聚氨酯、環(huán)氧、腈類、酚醛膠粘劑和密封材料,改善顏料的分散性并提高對(duì)玻璃、鋁、鐵金屬的粘合性,也適用于聚氨酯、環(huán)氧和丙烯酸乳膠涂料。近年由于聚合物偶聯(lián)、粉體及纖維填料表面改性、涂料、染料及粘合劑等領(lǐng)域需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁,直接拉動(dòng)了氨基硅烷的需求,年均增長(zhǎng)速率超過20%,是硅烷領(lǐng)域僅次于含硫硅烷的第二大品種,因此,氨基硅烷的市場(chǎng)前景無限。
目前國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)氨基硅烷仍采用氨解法,該方法以氯丙基三乙氧基硅烷進(jìn)行氨解反應(yīng)為特征,該方法存在著許多不可避免的缺點(diǎn)。其一,在合成過程中會(huì)由于選擇性差,而產(chǎn)生較多仲胺和叔胺等副產(chǎn)物,從而降低了收率,提高了制造成本。其二,在生產(chǎn)過程中會(huì)有氨氣排放及副產(chǎn)物氯化銨等危廢釋放,不符合綠色化學(xué)的基本原則,對(duì)生態(tài)環(huán)境有著巨大的不良影響。其三,由于反應(yīng)壓力過高(70-120個(gè)大氣壓)對(duì)設(shè)備要求嚴(yán)格,不但提高了生產(chǎn)成本,而且生產(chǎn)過程安全隱患較大。在這種背景環(huán)境下,氨基硅烷新型工藝開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化研究限度尤為重要,是當(dāng)今硅烷領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的重要方向。采用新工藝生產(chǎn)的氨基硅烷不但具備純度高(氯離子含量低于1ppm)的優(yōu)勢(shì),而且工藝綠色環(huán)保,成本低。同時(shí),在目標(biāo)產(chǎn)品合成過程中,聯(lián)產(chǎn)較多其它高附加值產(chǎn)物,原子利用率高,經(jīng)濟(jì)價(jià)值顯著。
而目前工業(yè)上利用氰基烷氧基硅烷加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法中,催化劑主要為雷尼鎳,生產(chǎn)過程為間歇式反應(yīng),反應(yīng)前需要用相應(yīng)的醇置換雷尼鎳中的水,由于雷尼鎳沉降性能較差,使得部分雷尼鎳催化劑隨著置換液流出,同時(shí)也增加了催化劑分離回收的難度,提高了生產(chǎn)成本,而且也難以實(shí)行大批量生產(chǎn)。雷尼鎳為可燃性有害物質(zhì),被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)認(rèn)為是致癌物和致畸物,一旦暴露在空氣中會(huì)迅速燃燒,從而引燃其他可燃性物質(zhì)釀成火災(zāi)。因此,開發(fā)研究安全穩(wěn)定,易于分離的新催化劑的具有重要意義。
現(xiàn)有氨基硅烷的制備方法中氨基硅烷的轉(zhuǎn)換率為97.4%和伯胺的選擇性為95.8%,雖然現(xiàn)有方法中的轉(zhuǎn)換率和伯胺的選擇性已經(jīng)較高,但隨著國(guó)家對(duì)化工行業(yè)環(huán)保問題越來越重視,特別是對(duì)氨氮化合物的處理愈加嚴(yán)格,老方法產(chǎn)生的仲胺、叔胺和氯化銨副產(chǎn)物需要投入大量的處理費(fèi)用提高了生產(chǎn)成本,并且老方法生產(chǎn)出的氨基硅烷產(chǎn)品中氯離子和胺根離子濃度過高;仍然無法滿足工業(yè)的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有氨基硅烷的制備方法中氰基烷氧基硅烷的轉(zhuǎn)換率和伯胺的選擇性較低,無法滿足工業(yè)需求的問題,提供氨基硅烷的制備方法。
本發(fā)明氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的直徑為70~125nm的聚苯乙烯空心微球?yàn)槟0搴铣傻模唧w制備方法為:
①將鈷源、氨水、二次去離子水和聚苯乙烯空心微球按質(zhì)量比為9:(13.9~21.7):312:(1.6~3.3)稱?。黄渲锈捲礊閏o(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o,所述氨水的濃度為10mol/l;
②首先將經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的直徑為70nm的聚苯乙烯空心微球和氨水混合,并在室溫條件下攪拌12~24h,之后加入二次去離子水進(jìn)行稀釋,得到溶膠;
③將鈷源溶于二次去離子水得到1~3mol/l的鈷源溶液,然后將1~3mol/l的鈷源溶液在2~3h內(nèi)滴加入溶膠液中,超聲處理30~60min;然后離心,將經(jīng)離心得到的固體在無水乙醇中洗滌3~5次,離心后所得固體轉(zhuǎn)入n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中除去模板聚苯乙烯,再離心,將固體轉(zhuǎn)入馬弗爐中空氣氣氛下450~600℃焙燒3~5h,即得雙層空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備溶膠以及步驟③中配置鈷源溶液。
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與溶劑按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟二制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得氨基硅烷。
其中步驟一所述經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的聚苯乙烯空心微球的制備方法已經(jīng)在文章《synthesisofsphereswithcomplexstructuresusinghollowlatexcagesastemplates》(myang,advancedfunctionalmaterials,2010,15(9):1523-1528)中公開。
進(jìn)一步的,步驟一中②步驟所述攪拌的速度為600~1400r/min。
進(jìn)一步的,步驟二中所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯、正己烷、四氫呋喃、丙酮、甲醇、乙醇或異丙醇。
本方法制備的是雙層空心co納米微球,雙層空心co納米微球具有更大的比表面積和更多介孔結(jié)構(gòu),雙層空心co納米微球的比表面積最高可達(dá)到1285m2/g,高的比表面積可以提供更多的加氫活性位點(diǎn),當(dāng)氰基烷氧基硅烷在介孔內(nèi)壁的加氫活性位點(diǎn)發(fā)生加氫反應(yīng)時(shí)優(yōu)先生成空間位阻較小的伯胺,仲銨和叔銨由于空間位阻較大生成后不能及時(shí)的從介孔中擴(kuò)散出去,抑制了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,提高主產(chǎn)物伯胺的選擇性。伯胺的選擇性可達(dá)到99.65%。氰基烷氧基硅烷的轉(zhuǎn)換率為100%。
本發(fā)明氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以sio2微球?yàn)槟0搴铣傻?,具體步驟為:
①將氨水、鈷源、二次去離子水和sio2微球按質(zhì)量比為5:(3.9~7.2):750:(8.9~13.3)稱取,其中所述鈷源為co(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o,所述sio2微球的直徑為10~40nm,所述氨水的濃度為0.05mol/l;
②首先將sio2微球和二次去離子水混合制成溶膠液,將鈷源溶于二次去離子水得到0.3~0.6mol/l的鈷源溶液,然后將0.3~0.6mol/l的鈷源溶液加入到溶膠液中,超聲處理10~30min,然后將氨水在2~3h內(nèi)滴加入溶膠液中,再次超聲處理30~60min;
③然后離心,將經(jīng)離心得到的固體依次在二次去離子水和乙醇中洗滌3~5次,離心后將固體轉(zhuǎn)入馬弗爐中550~700℃焙燒3~5h,將焙燒后的固體在5~10mol/l的氫氧化鈉溶液中90~110℃下處理12~24h,經(jīng)二次去離子水稀釋后再次離心分離,將固體重復(fù)洗滌-離心三次后,將固體轉(zhuǎn)入烘箱中干燥,即得空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備溶膠液以及配置鈷源溶液。
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與醇按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟二制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得間氨基硅烷。
進(jìn)一步的,步驟一中③步驟所述干燥的溫度為110℃,干燥的時(shí)間為12h。
進(jìn)一步的,步驟二所述醇為甲醇或乙醇。
本方法以sio2微球?yàn)槟0澹梢赃x擇模板的尺寸,進(jìn)而控制得到的空心co納米微球的粒徑,本發(fā)明方法可以以10nm粒徑的sio2微球制備出僅20nm粒徑的空心co納米微球,是所有方法中粒徑最小的,即比表面積最大,可達(dá)到1352m2/g。
本發(fā)明氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:
①將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127模板劑按質(zhì)量比為3:(5.4~15.9):2.4:1425:(28.4~46.2)稱?。黄渲兴鲡捲礊閏o(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o;
②首先將環(huán)己烷、f127模板劑和二次去離子水混合放入恒溫箱中,于室溫下保持1~3h制成微乳液,將鈷源溶于二次去離子水得到0.5~1mol/l的鈷源溶液,然后將0.5~1mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10~30min;
③將氫氧化鈉溶于二次去離子水得到0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液,然后將0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30~60min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10~30min,然后離心取上清液,將上清液25℃減壓蒸餾,經(jīng)無水乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入烘箱中干燥,即得空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備微乳液、配置鈷源溶液以及步驟③配置氫氧化鈉溶液。
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與醇按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟二制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得間氨基硅烷。
進(jìn)一步的,步驟一的③步驟中干燥的時(shí)間為110℃,干燥溫度為12h。
進(jìn)一步的,步驟二所述醇為甲醇或乙醇。
本發(fā)明氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以p123為模板劑合成的,具體步驟為:
①將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和p123模板劑按質(zhì)量比為3:(4.8~18.2):2.4:1425:(31.9~53.7)稱取;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o;
②首先將環(huán)己烷、p123模板劑和二次去離子水混合放入恒溫箱中,于室溫下保持1~3h制成微乳液,將鈷源溶于二次去離子水得到0.5~1mol/l的鈷源溶液,然后將0.5~1mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10~30min;
③將氫氧化鈉溶于二次去離子水得到0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液,然后將0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30~60min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10~30min,然后離心取上清液,將上清液25℃減壓蒸餾,經(jīng)無水乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入烘箱中干燥,即得空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備微乳液、配置鈷源溶液以及步驟③配置氫氧化鈉溶液。
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與醇按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟一制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得間氨基硅烷。
進(jìn)一步的,步驟一的③步驟中干燥的時(shí)間為110℃,干燥溫度為12h。
進(jìn)一步的,步驟二所述醇為甲醇或乙醇。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明采用空心co納米微球作為催化劑,該空心co納米微球具有高比表面、高表面活性、高的表面滲透性和良好的儲(chǔ)氫能力,從而具有很好的催化加氫性能;對(duì)氰基烷氧基硅烷與氫氣的加氫反應(yīng)具有更高的催化活性、伯胺的選擇性以及更高的抗積碳能力。
本發(fā)明采用雙層空心co納米微球作為催化劑,其具有更大的比表面積和更多介孔結(jié)構(gòu),高的比表面積可以提供更多的加氫活性位點(diǎn),當(dāng)氰基烷氧基硅烷在介孔內(nèi)壁的加氫活性位點(diǎn)發(fā)生加氫反應(yīng)時(shí)優(yōu)先生成空間位阻較小的伯胺,仲銨和叔銨由于空間位阻較大生成后不能及時(shí)的從介孔中擴(kuò)散出去,抑制了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,提高主產(chǎn)物伯胺的選擇性。
本發(fā)明中氰基烷氧基硅烷的轉(zhuǎn)換率為100%,伯胺的選擇性可達(dá)到99.65%。本發(fā)明中,原料是由反應(yīng)物氰基烷氧基硅烷和相應(yīng)的醇混合而成的,反應(yīng)為多相的連續(xù)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑易分離;操作簡(jiǎn)單,便于大規(guī)模生產(chǎn),能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。
附圖說明
圖1為實(shí)施例2以直徑為10nm的sio2微球?yàn)槟0搴铣傻目招腸o納米微球的掃描電鏡圖;
圖2為圖1的放大圖;
圖3為實(shí)施例2以直徑為10nm的sio2微球?yàn)槟0搴铣傻目招腸o納米微球的透射電鏡圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式,還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。
具體實(shí)施方式一:本實(shí)施方式氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的直徑為70~125nm的聚苯乙烯空心微球?yàn)槟0搴铣傻?,具體制備方法為:
①將鈷源、氨水、二次去離子水和聚苯乙烯空心微球按質(zhì)量比為9:(13.9~21.7):312:(1.6~3.3)稱??;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o,所述氨水的濃度為10mol/l;
②首先將經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的直徑為70nm的聚苯乙烯空心微球和氨水混合,并在室溫條件下攪拌12~24h,之后加入二次去離子水進(jìn)行稀釋,得到溶膠;
③將鈷源溶于二次去離子水得到1~3mol/l的鈷源溶液,然后將1~3mol/l的鈷源溶液在2~3h內(nèi)滴加入溶膠液中,超聲處理30~60min;然后離心,將經(jīng)離心得到的固體在無水乙醇中洗滌3~5次,離心后所得固體轉(zhuǎn)入n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中除去模板聚苯乙烯,再離心,將固體轉(zhuǎn)入馬弗爐中空氣氣氛下450~600℃焙燒3~5h,即得雙層空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備溶膠以及步驟③中配置鈷源溶液;
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與溶劑按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟二制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得氨基硅烷。
具體實(shí)施方式二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是:步驟一中②步驟所述攪拌的速度為600~1400r/min。其它與具體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是:步驟二中所述溶劑為苯、甲苯、二甲苯、正己烷、四氫呋喃、丙酮、甲醇、乙醇或異丙醇。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。
具體實(shí)施方式四:本實(shí)施方式氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以sio2微球?yàn)槟0搴铣傻?,具體步驟為:
①將氨水、鈷源、二次去離子水和sio2微球按質(zhì)量比為5:(3.9~7.2):750:(8.9~13.3)稱取,其中所述鈷源為co(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o,所述sio2微球的直徑為10~40nm,所述氨水的濃度為0.05mol/l;
②首先將sio2微球和二次去離子水混合制成溶膠液,將鈷源溶于二次去離子水得到0.3~0.6mol/l的鈷源溶液,然后將0.3~0.6mol/l的鈷源溶液加入到溶膠液中,超聲處理10~30min,然后將氨水在2~3h內(nèi)滴加入溶膠液中,再次超聲處理30~60min;
③然后離心,將經(jīng)離心得到的固體依次在二次去離子水和乙醇中洗滌3~5次,離心后將固體轉(zhuǎn)入馬弗爐中550~700℃焙燒3~5h,將焙燒后的固體在5~10mol/l的氫氧化鈉溶液中90~110℃下處理12~24h,經(jīng)二次去離子水稀釋后再次離心分離,將固體重復(fù)洗滌-離心三次后,將固體轉(zhuǎn)入烘箱中干燥,即得空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備溶膠液以及配置鈷源溶液。
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與醇按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟二制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得間氨基硅烷。
具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式四不同的是:步驟一中③步驟所述干燥的溫度為110℃,干燥的時(shí)間為12h。其它與具體實(shí)施方式四相同。
具體實(shí)施方式六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式四或五不同的是:步驟二所述醇為甲醇或乙醇。其它與具體實(shí)施方式四或五相同。
具體實(shí)施方式七:本實(shí)施方式氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:
①將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127模板劑按質(zhì)量比為3:(5.4~15.9):2.4:1425:(28.4~46.2)稱??;其中所述鈷源為co(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o;
②首先將環(huán)己烷、f127模板劑和二次去離子水混合放入恒溫箱中,于室溫下保持1~3h制成微乳液,將鈷源溶于二次去離子水得到0.5~1mol/l的鈷源溶液,然后將0.5~1mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10~30min;
③將氫氧化鈉溶于二次去離子水得到0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液,然后將0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30~60min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10~30min,然后離心取上清液,將上清液25℃減壓蒸餾,經(jīng)無水乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入烘箱中干燥,即得空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備微乳液、配置鈷源溶液以及步驟③配置氫氧化鈉溶液。
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與醇按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟二制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得間氨基硅烷。
具體實(shí)施方式八:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式七不同的是:步驟一的③步驟中干燥的時(shí)間為110℃,干燥溫度為12h。其它與具體實(shí)施方式七相同。
具體實(shí)施方式九:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式七或八不同的是:步驟二所述醇為甲醇或乙醇。其它與具體實(shí)施方式七或八相同。
具體實(shí)施方式十:本實(shí)施方式氨基硅烷的制備方法,包括以下步驟:
一、空心co納米微球的制備,是以p123為模板劑合成的,具體步驟為:
①將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和p123模板劑按質(zhì)量比為3:(4.8~18.2):2.4:1425:(31.9~53.7)稱?。黄渲锈捲礊閏o(ch3coo)2·4h2o或coso4·7h2o;
②首先將環(huán)己烷、p123模板劑和二次去離子水混合放入恒溫箱中,于室溫下保持1~3h制成微乳液,將鈷源溶于二次去離子水得到0.5~1mol/l的鈷源溶液,然后將0.5~1mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10~30min;
③將氫氧化鈉溶于二次去離子水得到0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液,然后將0.03~0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30~60min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10~30min,然后離心取上清液,將上清液25℃減壓蒸餾,經(jīng)無水乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入烘箱中干燥,即得空心co納米微球;
其中步驟①所稱取的二次去離子水用于步驟②中制備微乳液、配置鈷源溶液以及步驟③配置氫氧化鈉溶液。
二、制備原料液:將對(duì)氰基烷氧基硅烷與醇按照質(zhì)量比1:(0~0.5)混合均勻,得到原料液;
三、加氫反應(yīng):將步驟一制備的空心co納米微球催化劑裝填到固定床反應(yīng)器的恒溫區(qū)內(nèi),在溫度為150~400℃、氫氣流速為50~100ml/min的條件下活化40~120min,然后采用連續(xù)注入方式將步驟一制備的原料液注入到固定床反應(yīng)器內(nèi),然后在溫度為100~200℃、壓力為3~7mpa、質(zhì)量空速為0.5~3.0h-1、氫氣流速為5~30ml/min的條件下反應(yīng)4~100h,即得間氨基硅烷。
具體實(shí)施方式十一:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式十不同的是:步驟一的③步驟中干燥的時(shí)間為110℃,干燥溫度為12h。其它與具體實(shí)施方式十相同。
具體實(shí)施方式十二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式十或十一不同的是:步驟二所述醇為甲醇或乙醇。其它與具體實(shí)施方式十或十一相同。
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做詳細(xì)說明,以下實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方案和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例1:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的直徑為70nm的聚苯乙烯空心微球?yàn)槟0搴铣傻碾p層空心co納米微球,裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0.5的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的雙層空心co納米微球是以經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的直徑為70nm的聚苯乙烯空心微球?yàn)槟0搴铣傻?,具體步驟為:將鈷源、氨水、二次去離子水和聚苯乙烯空心微球按質(zhì)量比為9:17:312:2稱取(其中所稱取的二次去離子水用于制備溶膠以及配置鈷源溶液),首先將經(jīng)過磺化處理的具有橫向貫穿的聚甲基丙烯酸甲酯-聚甲基丙烯酸通道的直徑為70nm的聚苯乙烯空心微球和10mol/l的氨水的按比例充分混合,并在室溫條件下攪拌12h后,加入計(jì)算好量的二次去離子水進(jìn)行稀釋,然后將1mol/l的鈷源溶液在2h內(nèi)滴加入溶膠液中,超聲處理30min;然后將經(jīng)離心得到的固體在乙醇中洗滌三次,離心后所得固體轉(zhuǎn)入dmf中除去模板聚苯乙烯,離心后將固體轉(zhuǎn)入馬弗爐中空氣氣氛下500℃焙燒3h即得雙層空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。
對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為100%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性可達(dá)到99.65%。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以直徑為10nm的sio2微球?yàn)槟0搴铣傻目招腸o納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0.5的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以直徑為10nm的sio2微球?yàn)槟0搴铣傻模唧w步驟為:將氨水、鈷源、二次去離子水和sio2微球按質(zhì)量比為5:4.2:750:10.6(其中所稱取的二次去離子水用于制備溶膠液以及配置鈷源溶液),首先將直徑為10nm的sio2微球和去離子水按質(zhì)量比為10.6:450的比例充分混合制成溶膠液后,將0.6mol/l的鈷源溶液加入到溶膠液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氨水溶液在2h內(nèi)滴加入溶膠液中,再次超聲處理30min;然后將經(jīng)離心得到的固體依次在二次去離子水和乙醇中洗滌三次,離心后將固體轉(zhuǎn)入馬弗爐中600℃焙燒3h,將焙燒后的固體在10mol/l的氫氧化鈉溶液中90℃下處理12h,經(jīng)二次去離子水稀釋后再次離心分離,重復(fù)洗滌-離心三次后,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。制備出的空心co納米微球的粒徑僅為20nm。
對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為99.4%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為98.37%。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法,是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以f127為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來,得到活化后的空心co納米微球;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為150℃、反應(yīng)壓力為5mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0.5的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127按質(zhì)量比為3:5.4:2.4:1425:28.4(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、f127、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:28.4:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。
對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為100%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為97.53%。
實(shí)施例4:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法,是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以f127為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為150℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0.5的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127按質(zhì)量比為3:15.9:2.4:1425:46.2(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、f127、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:28.4:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。
采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為100%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為98.96%。
實(shí)施例5:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以f127為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為150℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.5h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0.5的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127按質(zhì)量比為3:7.3:2.4:1425:36.8(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、f127、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:28.4:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為coso4·7h2o。
對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為99.12%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為98.30%。
實(shí)施例6:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以f127為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0.5的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127按質(zhì)量比為3:8.9:2.4:1425:36.7(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、f127、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:28.4:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。
對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為100%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為99.25%。
實(shí)施例7:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以p123為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以p123為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和p123按質(zhì)量比為3:4.8:2.4:1425:53.7(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、p123、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:53.7:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。
對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為99.47%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為97.93%。
實(shí)施例8:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以p123為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三乙氧基硅烷與乙醇按照1:0.5的質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以p123為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和p123按質(zhì)量比為3:18.2:2.4:1425:31.9(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、p123、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:31.9:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為coso4·7h2o。
對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為100%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為98.20%。
實(shí)施例9:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以f127為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三甲氧基硅烷與甲醇按照1:0質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127按質(zhì)量比為3:8.9:2.4:1425:36.7(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、f127、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:28.4:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。
反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三乙氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為100%,氨丙基三乙氧基硅烷的選擇性為98.02%。
實(shí)施例10:
本實(shí)施例的空心co納米微球催化氰基烷氧基硅烷的加氫反應(yīng)制備氨基硅烷的方法是按以下步驟進(jìn)行的:
一、取1.06g以f127為模板劑合成的空心co納米微球裝入固定床微型反應(yīng)裝置的不銹鋼反應(yīng)管的恒溫區(qū),兩端裝有惰性石英砂。在溫度為200℃、氫氣流速為70ml/min的條件下活化2h,去除表面吸附的水以及雜質(zhì),使活性位暴露出來;二、將步驟一得到的活化后的空心co納米微球,在反應(yīng)溫度為130℃、反應(yīng)壓力為4mpa、反應(yīng)質(zhì)量空速為1.0h-1、氫氣流速為10ml/min的條件下,將對(duì)氰乙基三甲氧基硅烷與甲醇按照1:0.5質(zhì)量比混合均勻制成原料液,由微量計(jì)量泵連續(xù)注入固定床反應(yīng)器的催化劑床層,進(jìn)行反應(yīng),得氨基硅烷;三、將流出第一滴產(chǎn)物的時(shí)間計(jì)為t=0,并每隔1h采集一次流出的產(chǎn)物。
本實(shí)施例所述的空心co納米微球是以f127為模板劑合成的,具體步驟為:將氫氧化鈉、鈷源、環(huán)己烷、二次去離子水和f127按質(zhì)量比為3:8.9:2.4:1425:36.7(其中所稱取的二次去離子水用于制備微乳液、配置鈷源溶液以及配置氫氧化鈉溶液),首先將環(huán)己烷、f127、和去離子水按質(zhì)量比為2.4:28.4:1200的比例充分混合放入恒溫箱中25℃下保持1h制成微乳液后,將0.5mol/l的鈷源溶液加入到微乳液中,然后超聲處理10min,接下來將0.05mol/l氫氧化鈉溶液在30min中滴加入微乳液中,再次超聲處理10min;然后將經(jīng)離心得到的上清液減壓25℃蒸餾后,經(jīng)乙醇稀釋后再次離心分離,將固體轉(zhuǎn)入110℃的烘箱中干燥12h,即得空心co納米微球;其中鈷源為co(ch3coo)2·4h2o。
反應(yīng)產(chǎn)物采用氣相色譜分析,用面積歸一法計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)物組成,可知氰乙基三甲氧基硅烷的轉(zhuǎn)化率為100%,氨丙基三甲氧基硅烷的選擇性為97.82%。