孔徑為I微米。說(shuō)明PAPCs具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)。
[0016]圖3為實(shí)施例1中PAPCs(a)、S_GMA(b)和S-NH2(C)的傅里葉-紅外光譜圖。紅外光譜圖中，1033 cm—1對(duì)應(yīng)的是C-S的峰，1162cm—1是-SO3H的吸收峰，1456 cm—1對(duì)應(yīng)的是苯環(huán)，然而1630 cm—1對(duì)應(yīng)的是-NH2彎曲振動(dòng);從圖中可以看出實(shí)施例1的PAPCs磺化成功了，并且可以清楚的看到S-NH2具有明顯的-NH2吸收峰，這表明氨基成功的接在顆粒上。
[0017]圖4為實(shí)施例1中PAPCs的氮?dú)馕?脫附等溫線圖和孔徑分布圖；從圖中可以看出，實(shí)施例1獲得聚合物PAPCs都表現(xiàn)出典型的IV型等溫線且在0.1 -0.9的相對(duì)壓力范圍內(nèi)出現(xiàn)毛細(xì)凝聚現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都表明這些材料都含有介孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)的孔徑大小約為10.7納米。
[0018]圖5為實(shí)施例1中為PAPCs的的氨氣程序升溫脫附圖(a)和二氧化碳程序升溫脫附圖(b);從a圖中可以看出聚合物PAPCs表現(xiàn)出弱、強(qiáng)酸和超強(qiáng)酸三種類(lèi)型，同時(shí)從b圖中表現(xiàn)出弱、強(qiáng)堿和超強(qiáng)堿三種類(lèi)型，并且實(shí)施例1獲得PAPCs的酸總量和堿總量分別為17.32
mmol區(qū)—工和已.〗mmol g—1O
【具體實(shí)施方式】
[0019]上述技術(shù)方案中所述的一種疏水多級(jí)孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，并且實(shí)施分析具體為:
把0.1g纖維素和2.0g 1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽離子液體現(xiàn)在120°C下預(yù)處理30分鐘后，接著向反應(yīng)容器中加入40mg PAPCs催化劑，在進(jìn)行反應(yīng)1.0小時(shí)后。接下來(lái)用少量去離子水加入反應(yīng)器中，再用100毫升的棕色容量瓶定容，最后用高效液相儀分析合成的5-羥甲基糠醛的含量。其中m(mol)是分析得到的5-羥甲基糠醛中碳原子的摩爾量，no(mol)為未處理的纖維素中所含碳原子的總摩爾量。
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例1:
1、一種疏水多級(jí)孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行:
(I)堿性功能化的疏水納米粒子的合成
把0.5 mL的甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和59mL的H2O加入到250毫升的三口燒瓶中，充氮?dú)馐昼姾?，往里面加?.8 mL的苯乙烯(St)和0.8 mL的二乙基苯(DVB)，然后加熱到90 0C，再往其中0.06 g的過(guò)硫酸鉀，以600~800印111攪拌1-1.5小時(shí)，高速離心后，在40?50 °C真空烘箱中干燥20?24小時(shí)，得到了疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒(即:S-GMA);制備的0.4 g的疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒和9.0 mL的質(zhì)量百分濃度比為22%?25%的NH3.H2O混合，在90°C的回流冷凝下攪拌9?10小時(shí)，高速離心后，在40?50 °C真空烘箱中干燥10?12小時(shí)，得到堿性功能化的疏水納米粒子(命名為S-NH2)。
[0022](2)疏水多級(jí)孔固體酸堿雙功能催化劑的制備
首先，使0.25g堿性功能化的疏水納米粒子、0.4 mL二乙烯基苯(DVB)、0.25 mL司班80(span80)、1.8 mL 1-己烯、0.4 mL三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)和0.04 g偶氮二異丁腈(AIBN)混合形成2.6 mL油相，接著把0.07 g硫酸鉀溶解在16 mL去離子水中形成16 mL水相，最后在機(jī)械攪拌下，水相逐滴加入油相中，5?10分鐘后，將形成的穩(wěn)定的皮克林高內(nèi)相乳液放在65?70°C油浴鍋中并且保持10?12小時(shí)進(jìn)行熱引發(fā)聚合反應(yīng)，得到的聚合物在70?80°C下用丙酮索氏提取20?24小時(shí)，隨后在70?80°C烘箱中干燥10?12小時(shí)后，得到了高內(nèi)相聚合物。
[0023]把0.9 g制備高內(nèi)相聚合物和25 mL 98%質(zhì)量百分濃度比的濃硫酸在室溫下反應(yīng)10?12小時(shí)，然后過(guò)濾，用去離子水清洗多次直到硫酸洗凈，最后在70?80°C烘箱干燥10?12小時(shí)后，得到了疏水多級(jí)孔固體酸堿雙功能催化劑(PAPCs)。
[0024]2、催化性能分析測(cè)試
把0.1g纖維素和2.0g 1-乙基-3-甲基咪唑氯鹽離子液體現(xiàn)在120°C下預(yù)處理30分鐘后，接著向反應(yīng)容器中加入40mg PAPCs催化劑，在進(jìn)行反應(yīng)1.0小時(shí)后。接下來(lái)用少量去離子水加入反應(yīng)器中，再用100毫升的棕色容量瓶定容，最后用高效液相儀分析合成的5-羥甲基糠醛的含量，并根據(jù)結(jié)果計(jì)算5-羥甲基糠醛的產(chǎn)率。
[0025]結(jié)果表明=PAPCs催化纖維素得到的5-輕甲基糠醛的產(chǎn)率為30.5%。
[0026]3、材料的理化性能表征
(I)按照實(shí)例I的方法分別制備了油包水的皮克林高內(nèi)相的乳液、高內(nèi)相聚合物和疏水多級(jí)孔固體酸堿雙功能催化劑(PAPCS)，結(jié)果表明該方法可以制備具有多級(jí)孔、酸堿雙功能、疏水的多功能化催化劑。
[0027](2 )測(cè)試了實(shí)例I中制備的S-GMA(a)、S-NH2 (b)和PAPCs (c)的水接觸角圖；從圖1中可以看出實(shí)施例1獲得S-GMA的水接觸角約為140°，從b中看出，S-NH2的水接觸角約為121°，說(shuō)明堿性基團(tuán)-NH2成功接上去了，堿性成功獲得，從c中可以看出，PAPCs的水接觸角為103°，說(shuō)明得到的催化劑為疏水性。
[0028](3 )如圖2所示，測(cè)試了實(shí)例I中制備的S-GMA(a)、S-NH2 (b)和PAPCs (c)的掃描電鏡圖；從a中看出，實(shí)施例1獲得S-GMA平均粒徑為100納米，從b中看出，實(shí)施例1獲得S-NH2的平均粒徑為200納米，進(jìn)一步說(shuō)明堿性基團(tuán)-NH2成功接在S-GMA顆粒上且納米顆粒堿性改性成功，從c中看出，實(shí)施例1獲得的PAPCs平均孔徑為20微米，連接孔的平均孔徑為I微米，說(shuō)明PAPCs具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)。
[0029](4)如圖3所示，測(cè)試了實(shí)例I中PAPCs(a)、S_GMA(b)和S-NH2(C)的傅里葉-紅外光譜圖；紅外光譜圖中，1033 cm—1對(duì)應(yīng)的是C-S的峰，1162cm—1是-SO3H的吸收峰，1456 cm—1對(duì)應(yīng)的是苯環(huán)，然而1630 cm—1對(duì)應(yīng)的是-NH2彎曲振動(dòng)；從圖中可以看出實(shí)施例1的PAPCs磺化成功了，并且可以清楚的看到S-NH2具有明顯的-NH2吸收峰，這表明氨基成功的接在顆粒上。
[0030](5)測(cè)試了實(shí)例I中PAPCs的氮?dú)馕?脫附等溫線圖和孔徑分布圖；從圖4中可以看出，實(shí)施例1獲得聚合物PAPCs都表現(xiàn)出典型的IV型等溫線且在0.1 -0.9的相對(duì)壓力范圍內(nèi)出現(xiàn)毛細(xì)凝聚現(xiàn)象，這些現(xiàn)象都表明這些材料都含有介孔結(jié)構(gòu)。同時(shí)的孔徑大小約為10.7納米。
[0031](6)如圖5所示，測(cè)試了實(shí)例I中為PAPCs的的氨氣程序升溫脫附圖(a)和二氧化碳程序升溫脫附圖(b);從a圖中可以看出聚合物PAPCs表現(xiàn)出弱、強(qiáng)酸和超強(qiáng)酸三種類(lèi)型；同時(shí)從b圖中表現(xiàn)出弱、強(qiáng)堿和超強(qiáng)堿三種類(lèi)型，并且實(shí)施例1獲得PAPCs的酸總量和堿總量分別為17.32 mmol g一1 和6.2 mmol g-、
[0032]實(shí)施例2:
1、一種疏水多級(jí)孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行:
(I)堿性功能化的疏水納米粒子的合成
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，把0.6mL的甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和60 mL的H2O加入到250毫升的三口燒瓶中，充氮?dú)馐昼姾螅锩婕尤?.0 mL的苯乙烯(St)和1.0 mL的二乙基苯(DVB)，然后加熱到90°C，再往其中0.08 g的過(guò)硫酸鉀，以600?800rpm攪拌1-1.5小時(shí)，高速離心后，在40?50°C真空烘箱中干燥20?24小時(shí)，得到了疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒(即:S-GMA);制備的0.5 g的疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒和10 mL的質(zhì)量百分濃度比為22%?25%的NH3.H2O混合，在90 0C的回流冷凝下攪拌9?1小時(shí)，高速離心后，在40?50 °C真空烘箱中干燥10?12小時(shí)，得到堿性功能化的疏水納米粒子(命名為S-NH2)。
[0033](2)疏水多級(jí)孔固體酸堿雙功能催化劑的制備
首先，使0.3 g堿性功能化的疏水納米粒子、0.5 mL 二乙烯基苯(DVB)、0.3 mL司班80(span80)、2.0 mL 1-己烯、0.5 mL三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)和0.05 g偶氮二異丁腈(AIB