N)混合形成3.0 mL油相，接著把0.08 g硫酸鉀溶解在16.8 mL去離子水中形成16.8 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，隨后在70?80 °C烘箱中干燥10?12小時后，得到了高內(nèi)相聚合物。
[0034]把1.0 g制備高內(nèi)相聚合物和30 mL 98%質(zhì)量比的濃硫酸在室溫下反應(yīng)10?12小時，然后過濾，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小時后，得到了疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑(PAPCs)。
[0035]2、催化性能分析測試
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小時后。接下來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)果計算5-羥甲基糠醛的產(chǎn)率。
[0036]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30.3%。
[0037]實施例3:
1、一種疏水多級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0.55mL的甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和58mL的H2O加入到250毫升的三口燒瓶中，充氮氣十分鐘后，往里面加入1.9 mL的苯乙烯(St)和0.9 mL的二乙基苯(DVB)，然后加熱到90 0C，再往其中0.07 g的過硫酸鉀，以600~800印111攪拌1-1.5小時，高速離心后，在40?50 °C真空烘箱中干燥20?24小時，得到了疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒(即:S-GMA);制備的0.45 g的疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒和9.5 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，高速離心后，在40?50 °C真空烘箱中干燥10~12小時，得到堿性功能化的疏水納米粒子(命名為S-NH2)。
[0038](2)疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備
首先，使0.27g堿性功能化的疏水納米粒子、0.45mL 二乙烯基苯(DVB)、0.27mL司班80(span80)、1.9 mL 1-己烯、0.45 mL三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)和0.045 g偶氮二異丁腈(AIBN)混合形成2.8 mL油相，接著把0.075 g硫酸鉀溶解在16.4 mL去離子水中形成16.4 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，隨后在70?80°C烘箱中干燥10?12小時后，得到了高內(nèi)相聚合物。
[0039]把0.95 g制備高內(nèi)相聚合物和27 mL 98%質(zhì)量比的濃硫酸在室溫下反應(yīng)10?12小時，然后過濾，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小時后，得到了疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑(PAPCs)。
[0040]2、催化性能分析測試
把0.1g纖維素和2.0gl-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小時后。接下來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)果計算5-羥甲基糠醛的產(chǎn)率。
[0041 ] 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30.1%。
【主權(quán)項】
1.一種疏水多級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: 首先，使堿性功能化的疏水納米粒子、二乙稀基苯(DVB)、司班80(span80)、1-己稀、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)和偶氮二異丁腈(AIBN)混合形成油相，接著把硫酸鉀溶解在去離子水中形成水相，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，隨后在70?80 °C烘箱中干燥10?12小時后，得到了高內(nèi)相聚合物； 把制備高內(nèi)相聚合物和質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸在室溫下反應(yīng)10?12小時，然后過濾，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小時后，得到了疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑(PAPCs)。2.如權(quán)利要求1所述的一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于堿性功能化的疏水納米粒子的合成方法如下: 把甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)和H2O加入到250毫升的三口燒瓶中，充氮氣十分鐘后，往里面加入苯乙烯(St)和二乙基苯(DVB)，然后加熱到90°C，再往其中加入過硫酸鉀，以600?800rpm攪拌1-1.5小時，高速離心后，在40?50 °C真空烘箱中干燥20?24小時，得到了疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒(即:S-GMA);制備的疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒和質(zhì)量百分濃度比為22%?25%的NH3.H2O混合，在900C的回流冷凝下攪拌9?10小時，高速離心后，在40?50°C真空烘箱中干燥10~12小時，得到堿性功能化的疏水納米粒子(命名為S-NH2)。3.如權(quán)利要求2所述的一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于:所述的甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、H20、苯乙烯(St)、二乙基苯(DVB)和過硫酸鉀的質(zhì)量體積比為0.5?0.6: 58?60: 1.8-2.0: 0.8-1.0: 0.06?0.08(mL/mL/mL/mL/ g)。4.如權(quán)利要求2所述的一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于:所述的制備的疏水的環(huán)氧苯乙烯顆粒和質(zhì)量百分濃度為22%?25%的NH3.H2O質(zhì)量體積比為0.4?0.5: 9.0~10(g/mL)o5.如權(quán)利要求1所述的一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于:所述的油相中堿性功能化的疏水納米粒子、二乙稀基苯(DVB)、司班80(span80)、1-己烯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)和偶氮二異丁腈(AIBN)的各單體的質(zhì)量體積比是 0.25?0.3: 0.4?0.5: 0.25-0.3: 1.8-2.0: 0.4-0.5: 0.04-0.05 (g/mL /mL /mL/ mL /g)。6.如權(quán)利要求1所述的一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于:所述的水相中去離子水和硫酸鉀質(zhì)量比為16?16.8: 0.07-0.08 (g/g)。7.如權(quán)利要求1所述的一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于:所述的油相和水相的體積比為2.6?3.0: 16?16.8 (mL/ mL)。8.如權(quán)利要求1所述的一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，其特征在于:所述的高內(nèi)相聚合物和質(zhì)量百分濃度為98%的濃硫酸質(zhì)量體積比為0.9?1.0: 25?30(g/mL)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑的制備方法，屬環(huán)境功能材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過用堿性功能化的疏水納米粒子（S-NH2）和司班80（span80）當(dāng)作乳化劑來制備穩(wěn)定的皮克林高內(nèi)相乳液，其中水相包括去離子水和硫酸鉀，油相包括二乙烯基苯（DVB）、1-己烯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）和2,2ˊ-偶氮二異丁腈？(AIBN)，然后經(jīng)過乳液聚合和磺化過程得到了一種疏水多級孔固體酸堿雙功能催化劑？(PAPCs)，隨后通過一步轉(zhuǎn)化纖維素生成5-羥甲基糠醛的催化反應(yīng)來探討它的催化效果。
【IPC分類】B01J31/06, C07D307/46
【公開號】CN105642345
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】潘建明, 高和平, 曾俊, 張云雷
【申請人】江蘇大學(xué)
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年4月3日