一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法，本发明专利技术先将氯金酸溶液与芳樟叶提取液混合，将Au(III)离子原位还原成金单质，然后通过加入钛硅分子筛和离子液体，添加的离子液体[BMIM][BF

A preparation method of gold catalyst for synthesis of propylene oxide

【技术实现步骤摘要】
一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法
本专利技术属于金催化剂
，具体涉及一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法。
技术介绍
环氧丙烷(简称PO)作为一种重要的基础化工原料，在实际生产丙烯衍生物的产量仅次于聚丙烯和丙烯腈。环氧丙烷主要应用于生产聚醚、丙二醇及丙二醇醚等，其次是用于生产表面活性剂、油田破乳剂、农药乳化剂等。目前工业上用于生产PO的方法主要有氯醇法、共氧化法和H2O2直接氧化法等方法。氯醇法在生产过程有大量的难以处理废水废渣，产生的次氯酸对设备腐蚀严重。共氧化法设备造价高，对丙烯纯度要求较高，并且在生产过程大量的联产品，易受到联产品市场价格的影响。H2O2直接氧化法所需要的H2O2运费较高和TS-1载体造价昂贵，因此生产成本过高。1998年Haruta使用沉积沉淀法制备Au/TiO2催化剂应用于以氢气氧气为氧源的丙烯气相环氧化反应，为环氧丙烷的制备提供了一条新途径。但是沉积沉淀法制备的催化剂缺点是负载过程中金的负载量较低，对金的有效利用率不高，并且该方法制备的催化剂稳定性不高，而后续文献上的各种催化剂也存在稳定性不高的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将芳樟叶洗涤晒干后粉碎，获得芳樟叶干粉，将芳樟叶干粉与水混合后，置于恒温水浴摇床于29-31℃和170-180r/min条件下震荡20-25h，即得芳樟叶提取液；(2)在上述芳樟叶提取液中加入浓度为48-49mmol/L的氯金酸溶液，得到第一溶液；(3)将钛硅分子筛和离子液体[BMIM][BF4]依次加入上述第一溶液中，得到第二溶液；(4)将第二溶液依次经抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、煅烧、去离子水洗涤和真空干燥，得到金的负载量为0.05-2.5wt％的所述用于合成环氧丙烷的金催化剂(按照质量百分比(mAu/m催化剂))，上述煅烧的气氛为空气气氛，温度为300-400℃，时间为3-6h。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述步骤(1)中，所述芳樟叶干粉与水的比例为8-12g∶1L。进一步优选的，所述步骤(1)中，所述芳樟叶干粉与水的比例为10g∶1L。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述芳樟叶提取液、氯金酸溶液、钛硅分子筛和离子液体[BMIM][BF4]的比例为20-26mL∶25-520μL∶0.4-0.6g∶90-110μL。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述步骤(1)中，将芳樟叶干粉与水混合后，置于恒温水浴摇床于30℃和175r/min条件下震荡24h，即得芳樟叶提取液。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述氯金酸溶液的浓度为48.56mmol/L。进一步优选的，所述芳樟叶提取液、氯金酸溶液、钛硅分子筛和离子液体[BMIM][BF4]的比例为25mL∶25-520μL∶0.5g∶100μL。在本专利技术的一个优选实施方案中，所述真空干燥的温度为48-52℃，时间为12-24h。本专利技术的有益效果是：本专利技术先将氯金酸溶液与芳樟叶提取液混合，将Au(III)离子原位还原成金单质，然后通过加入钛硅分子筛和离子液体，添加的离子液体[BMIM][BF4]可以增强金单质和钛硅分子筛的之间的结合强度，芳樟叶提取液中的植物质可以保护金颗粒在煅烧过程中不发生团聚现象，所制备的金催化剂具有良好的反应活性，并能得到较高的催化稳定性，成本低廉并具有良好的应用前景。附图说明图1为本专利技术实施例1用于合成环氧丙烷的金催化剂的透射电镜TEM图，图中标尺为20nm。图2为本专利技术实施例1用于合成环氧丙烷的反应850h后金催化剂的透射电镜TEM图，图中标尺为20nm。具体实施方式以下通过具体实施方式结合附图对本专利技术的技术方案进行进一步的说明和描述。实施例1(1)将芳樟叶洗涤晒干后粉碎，获得芳樟叶干粉，将1g芳樟叶干粉与100mL去离子水混合后，置于恒温水浴摇床于30℃和175r/min条件下震荡24h，即得定义浓度为10g/L的芳樟叶提取液；(2)在上述芳樟叶提取液中加入260μL浓度为48.56mmol/L的氯金酸溶液，得到第一溶液，搅拌40min；(3)将0.5g钛硅分子筛和100μL离子液体[BMIM][BF4]依次加入上述第一溶液中继续搅拌1h，得到第二溶液；(4)将第二溶液依次经抽滤、150mL去离子水洗涤、50℃真空干燥12h、375℃空气气氛下煅烧6h、150mL去离子水洗涤和50℃真空干燥24h，得到如图1所示的所述用于合成环氧丙烷的金催化剂。(5)在自制的常压固定床反应装置上加入0.15g上述金催化剂，反应原料气为C3H6∶H2∶O2∶N2＝1∶1∶1∶7(摩尔比)，空速为7000mLgcat-1h-1；反应温度为305℃，催化反应结果见表1；反应850h后，上述金催化剂(标记为实施例1*)的透射电镜TEM图参见图2。催化反应结果见表1。实施例2步骤(2)中加入的氯金酸溶液的量为26μL，其他均与实施例1相同，催化反应结果见表1。实施例3步骤(2)中加入的氯金酸溶液的量为520μL，其他均与实施例1相同，催化反应结果见表1。实施例4步骤(1)中的煅烧的温度为300℃，其他均与实施例1相同，催化反应结果见表1。实施例5步骤(1)中的煅烧的温度为400℃，其他均与实施例1相同，催化反应结果见表1。实施例6步骤(3)中的反应温度为240℃，其他均与实施例1相同，催化反应结果见表1。实施例7步骤(3)中的反应温度为320℃，其他均与实施例1相同，催化反应结果见表1。表1以上所述，仅为本专利技术的较佳实施例而已，故不能依此限定本专利技术实施的范围，即依本专利技术专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本专利技术涵盖的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)将芳樟叶洗涤晒干后粉碎，获得芳樟叶干粉，将芳樟叶干粉与水混合后，置于恒温水浴摇床于29-31℃和170-180r/min条件下震荡20-25h，即得芳樟叶提取液；/n(2)在上述芳樟叶提取液中加入浓度为48-49mmol/L的氯金酸溶液，得到第一溶液；/n(3)将钛硅分子筛和离子液体[BMIM][BF

【技术特征摘要】
1.一种用于合成环氧丙烷的金催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将芳樟叶洗涤晒干后粉碎，获得芳樟叶干粉，将芳樟叶干粉与水混合后，置于恒温水浴摇床于29-31℃和170-180r/min条件下震荡20-25h，即得芳樟叶提取液；
(2)在上述芳樟叶提取液中加入浓度为48-49mmol/L的氯金酸溶液，得到第一溶液；
(3)将钛硅分子筛和离子液体[BMIM][BF4]依次加入上述第一溶液中，得到第二溶液；
(4)将第二溶液依次经抽滤、去离子水洗涤、真空干燥、煅烧、去离子水洗涤和真空干燥，得到金的负载量为0.05-2.5wt％的所述用于合成环氧丙烷的金催化剂，上述煅烧的气氛为空气气氛，温度为300-400℃，时间为3-6h。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，所述芳樟叶干粉与水的比例为8-12g∶1L。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清彪，洪英灵，黄加乐，杜明明，孙道华，王海涛，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35