一種咪唑pmo負載金屬型催化劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及催化劑領(lǐng)域,具體是一種咪挫PM0負載金屬型催化劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 1992年C.T.Kresge首次報道有序介孔娃基材料W來,有機介孔娃基材料因其優(yōu) 異的性能一直是科學(xué)研究的熱點之一,尤其是近些年W來,各種形式的有機介孔娃基材料 不斷的被報道,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的被擴展。相比SBA-15與MCM-41系列化合物,有機 骨架娃基介孔材料能夠大量的減少材料表面徑基的數(shù)量,因此在材料的改性方面具有巨 大的潛能。(C.T.Kresge.etal.,化 1:ure,1992, 359, 710-712.M.Jaroniec.etal.,J.Am. Qiem.S°C. 2005,127,60-61.S.Minakata.etal.,Qiem.Rev. 2009,109, 711 - 724.H.X.Li. etal.J.Am.Chem.S°C. 2010,132,1492 - 1493.M.Kuroki.etal.J.Am.Chem.S°C. 2002, 124,1388613895)
[0003]通常而言,介孔PMO(periodicmesoporousorganosilica,周期性介孔有機娃) 經(jīng)常采用采用溶膠凝膠法來制備,通過不同的條件可W合成納米棒狀介孔娃基材料和球形 PM0材料,其合成方法也較為相似,具體步驟為將雙Ξ乙氧基娃基乙燒與模板劑在酸性條件 下進行水解,然后在一定溫度下沉化,之后去模板劑得到一種納米介孔娃基材料。此外,由 于不同的金屬對同一種反應(yīng)具有不同的活性和立體選擇性,因此本專利的另一方面的工作 為優(yōu)化不同的金屬,從而制備一種最優(yōu)催化劑。(J.Long,etal.J.Catal. 2013. 298. 41-50. Η.S.Zhang,etal.Chem.Commun. ,2012,48,7874-7876.X.B.化en.etal.Chem. S°C.Rev. 2012,41,7909-7937.T.L.Wang,etal.J.Am.Qiem.S°C. 2011,133,9878-9891)。
[0004]離子液體(lonicLiquids,簡寫:ILs),又稱室溫離子液體(RoomorAmbient TemperaturelonicLiquids,RTILs),是一類室溫或相近溫度下完全由離子組成的有機液 體化合物。離子液體一般由有機陽離子(目前研究的有機陽離子主要有:咪挫類、化晚 類、季錠鹽類、季麟鹽類四類)和無機或有機陰離子組成(如[PFe]-、怔FJ-、化-、C1-、 1-、[AI2CI7]-、[A1C!4]-等;有機陰離子主要為含氣陰離子,如[師3502)2閑-、[CF3SO3]-、 [CF3COO] -、[CF3CO2]-等。離子液體具有可設(shè)計,品種多,性能獨特,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛等特點。
[0005] 離子液體與目前廣泛應(yīng)用的有機溶劑相比,具有W下突出獨特的優(yōu)點:1、蒸汽壓 低、不易揮發(fā)、通常無色無嗅;2、具有較大的穩(wěn)定溫度范圍(-100~400°C)和較好的化學(xué) 穩(wěn)定性;3、具有較大的結(jié)構(gòu)可調(diào)性,離子液體的溶解性、液體狀態(tài)范圍等物理化學(xué)性質(zhì),取 決于陰、陽離子及其取代基的構(gòu)成和配對,可根據(jù)需要,定向設(shè)計離子液體體系,可W形成 兩相或多相體系,適合用作分離溶劑;4、具有介質(zhì)和催化雙重功能。對于很多無機或有機物 質(zhì)都表現(xiàn)出良好的溶解能力,使許多化學(xué)反應(yīng)得W在均相中完成,且反應(yīng)器體積大為減?。?5、離子液體作為電解質(zhì)具有較大的電化學(xué)窗口、良好的導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性和極好的抗氧化 性等。由于具有運些特點,離子液體是工業(yè)上許多有毒有機溶劑的理想替代品,有人稱其為 21世紀溶劑,綠色溶劑。離子液體品種多、可設(shè)計性好、性能獨特,應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛、發(fā)展 前景樂觀。近年來,離子液體已廣泛應(yīng)用于有機化學(xué)合成、電化學(xué)、材料化學(xué)等領(lǐng)域,并且已 經(jīng)顯示了良好的效果及應(yīng)用前景。
[0006] 與已發(fā)表專利相比,本專利的改性在于制備出了一種Ts-DPEN功能化娃源功能化 的3nm左右的咪挫PM0,運種咪挫PM0能夠較好的分散于反應(yīng)體系,形成一種乳濁液,因此能 夠進一步增加反應(yīng)的速率;其次,本專利的另外一個改性在于優(yōu)化了Ts-DPEN功能化娃源 功能化咪挫PM0負載型催化劑的金屬;最后,本專利優(yōu)化了咪挫PM0的制備工藝。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的是制備一種能夠更好分散于反應(yīng)體系,具有更好的相轉(zhuǎn)移的作用, 能夠更快的增加反應(yīng)速率的負載型催化劑。
[0008] 解決上述問題有W下途徑:
[0009] 一種咪挫PM0負載金屬型催化劑,包括W下步驟:
[0010] (1)用模板劑、乙基娃源、咪挫離子液體娃源和Ts-D陽N功能化娃源在40°C酸性條 件下進行共聚,W制備咪挫PM0 ; W11] 似在100°C條件下進行沉化,然后在乙醇和濃鹽酸中去模板;
[0012] (3)在無水二氯甲燒中進行催化劑金屬與咪挫PM0載體的配位,W獲得咪挫PM0負 載金屬型催化劑。 陽〇1引步驟(1)中所述乙基娃源為1,2-二(S乙氧基娃基)乙燒。
[0014] 步驟(1)中所述咪挫離子液體娃源為1,3-二(3' -Ξ甲基娃丙基)咪挫艦離子 液。
[001引步驟(1)中所述Ts-D陽N功能化娃源為手性乙二胺功能娃源。
[0016] 步驟(1)中Ts-D陽N功能化娃源中的娃占乙基娃源、咪挫離子液體娃源和Ts-D陽N 功能化娃源中的總娃的比為10% -30%。
[0017] 步驟(1)中的Ts-D陽N功能化娃源和咪挫離子液體娃源分別用二氯甲燒稀釋。
[0018] 步驟(3)中的催化劑金屬下形態(tài)加入:五甲基環(huán)戊二締錠二聚體、五甲基環(huán) 戊二締銀二聚體、二氯苯基釘(II)二聚體、六甲基苯合二氯化釘(II)二聚體或傘花控二氯 化釘二聚體。
[0019] 與傳統(tǒng)的PM0型催化劑相比,由于滲入了咪挫離子液體,本發(fā)明的催化劑由于在 周期性介孔有機無機雜化娃材料中滲入咪挫鹽,因此其能夠均勻分散在有機溶劑,且在水 相反應(yīng)體系中起到相轉(zhuǎn)移催化的作用,在催化領(lǐng)域有巨大的潛能。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明實施例1制備的載體材料的透射電鏡圖燈EM)。
[0021] 圖2為本發(fā)明實施例4制備的負載型催化劑的透射電鏡圖(TEM)。
[0022] 圖3為本發(fā)明實施例4制備的負載型催化劑的邸D圖。
[0023] 圖4為本發(fā)明各實施例制備的負載型催化劑的催化性能比較圖。
【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例,W詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案,有必要在 此指出的是本發(fā)明只用于對本發(fā)明進行進一步說明,不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限 審Ij。下述各實施例中所述乙基娃源為1,2-二(Ξ乙氧基娃基)乙燒,