一种Al-P-O系催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种Al

【技术实现步骤摘要】
一种Al
‑
P
‑
O系催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及催化剂
，尤其涉及一种Al
‑
P
‑
O系催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]邻羟基苯乙醚，又名乙基愈创木酚，分子式C9H
12
O2，是一种透明无色至淡黄色液体。作为精细化工原料中间体被广泛应用于农业、医药、染料以及香料等领域，最广泛的用途就是合成乙基香兰素。目前，合成方法主要有均相合成和气相合两种，均相合成工艺中存在工艺过程繁杂、腐蚀严重、具有剧毒、污染环境等缺点，人们进行了气
‑
固相催化合成的研究。
[0003]目前由邻苯二酚和乙醇气固相O
‑
烷基化合成邻羟基苯乙醚是典型的绿色合成工艺。Al
‑
P
‑
O催化剂被认为是应用于工艺的高效催化体系，例如，“Al
‑
P
‑
O系催化剂在愈创木酚合成中的应用”(朱小梅等，2002年10月，410～411页，中国化学会)公开了采用硝酸铝和磷酸制备直接共沉淀制备Al
‑
P
‑
O系催化剂，但Al
‑
P
‑
O系催化剂存在邻羟基苯乙醚选择性低的缺点。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种Al
‑
P
‑
O系催化剂及其制备方法和应用，本专利技术提供的Al<br/>‑
P
‑
O系催化剂具有催化活性高、目标产物选择性高、催化反应稳定性高。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种Al
‑
P
‑
O系催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]将水溶性铝盐、水溶性含磷化合物、二氧化硅微球、有机络合剂、pH调节剂溶液和水混合得到混合液，将所述混合液老化，将所述老化得到的固体产物干燥，得到催化剂前驱体，所述水溶性含磷化合物中的磷元素和水溶性铝盐的铝元素的摩尔比≤2:1；所述混合液的pH值为5.5～6，所述二氧化硅微球为无定形态；
[0007]将所述固体前驱体焙烧去除有机络合剂，得到所述Al
‑
P
‑
O系催化剂。
[0008]优选的，所述有机络合剂包括有机酸、乙二醇、聚乙二醇和葡萄糖中的一种或多种。
[0009]优选的，所述有机络合剂和水溶性铝盐的质量比为(0.25～1.5):1。
[0010]优选的，所述二氧化硅微球和水溶性铝盐的质量比为(0.5～3):1。
[0011]优选的，所述老化为静置老化，所述静置老化的温度为20～90℃，所述静置老化的时间为2～30h。
[0012]优选的，所述焙烧的温度为300～1000℃，所述焙烧的时间为3～24h。
[0013]优选的，所述混合包括以下步骤：
[0014]将所述水溶性铝盐、二氧化硅微球、有机络合剂和水混合，得到胶体混合物；
[0015]将水溶性含磷化合物和pH调节剂溶液混合，得到碱性含磷溶液；
[0016]将所述碱性含磷溶液滴加至所述胶体混合物中，得到所述混合液。
[0017]本专利技术提供了上述技术方案所述制备方法制得的Al
‑
P
‑
O系催化剂，其特征在于，包括二氧化硅微球和负载于所述二氧化硅微球表面的Al
‑
P
‑
O体系，所述二氧化硅微球为无定形态，所述Al
‑
P
‑
O体系的磷铝摩尔比≤2:1。
[0018]优选的，所述Al
‑
P
‑
O体系的负载量为55～57％。
[0019]本专利技术提供了上述技术方案所述Al
‑
P
‑
O系催化剂在邻苯二酚单醚化反应合成邻羟基苯乙醚中的应用。
[0020]本专利技术提供了一种Al
‑
P
‑
O系催化剂的制备方法，包括以下步骤：将水溶性铝盐、水溶性含磷化合物、二氧化硅微球、有机络合剂、pH调节剂和水混合得到混合液，将所述混合液老化，将所述老化得到的固体产物干燥，得到催化剂前驱体，所述混合液中磷元素和铝元素的摩尔比≤2:1；所述混合液的pH值≤6，所述二氧化硅微球为无定形态；将所述固体前驱体焙烧去除有机络合剂，得到所述Al
‑
P
‑
O系催化剂。本专利技术提供的制备方法以无定形态的二氧化硅微球作为Al
‑
P
‑
O体系的载体，无定形态的二氧化硅能够将Al
‑
P
‑
O体系吸附于二氧化硅微球的表面，避免Al
‑
P
‑
O体系的聚集，提高Al
‑
P
‑
O体系的催化活性；同时，本专利技术通过有机络合剂的络合作用和位阻效应有效地阻止铝离子、磷酸根离子的聚集，能够将铝离子、磷酸根离子均匀地固定在二氧化硅微球表面，确保Al
‑
P
‑
O体系中的铝离子和硅离子均匀的分散于二氧化硅微球表面，最后通过焙烧去除有机络合剂得到Al
‑
P
‑
O系催化剂。本专利技术制备得到的Al
‑
P
‑
O体系具有高度分散性，从而具有催化活性高、目标产物选择性高的特点，同时本专利技术提供的制备方法制备得到的催化剂将Al
‑
P
‑
O体系均匀高度分散负载于二氧化硅微球的表面，避免出现Al
‑
P
‑
O体系聚集态，与传统的以Al
‑
P
‑
O沉淀形成的Al
‑
P
‑
O系催化剂相比，高度分散的Al
‑
P
‑
O体系能够有效避免催化反应的副产物在Al
‑
P
‑
O体系表面的沉积以及对Al
‑
P
‑
O沉淀孔道的堵塞引起的催化剂失效。
[0021]由实施例的结果表明，本专利技术提供的Al
‑
P
‑
O系催化剂催化邻苯二酚与乙醇气固相O
‑
烷基化合成邻羟基苯乙醚时，催化剂的反应活性高、副产物少且副产物选择性较低。其中邻苯二酚的转化率为42.4％以上，邻羟基苯乙醚的选择性为92.4％以上，邻苯二乙醚的选择性为4.8％以下，其它副产物的选择性为2.8％以下。本专利技术提供的催化剂具有良好的稳定性，本专利技术提供的催化剂反应2000h活性未见明显降低，邻苯二酚转化率可维持在55.8％以上，邻羟基苯乙醚选择性维持在94.2％以上，邻苯二乙醚选择性低于4.9％，其他副产物选择性低于1％。
[0022]本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Al
‑
P
‑
O系催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水溶性铝盐、水溶性含磷化合物、二氧化硅微球、有机络合剂、pH调节剂溶液和水混合得到混合液，将所述混合液老化，将所述老化得到的固体产物干燥，得到催化剂前驱体，所述水溶性含磷化合物中的磷元素和水溶性铝盐的铝元素的摩尔比≤2:1；所述混合液的pH值为5.5～6，所述二氧化硅微球为无定形态；将所述固体前驱体焙烧去除有机络合剂，得到所述Al
‑
P
‑
O系催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机络合剂包括有机酸、乙二醇、聚乙二醇和葡萄糖中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机络合剂和水溶性铝盐的质量比为(0.25～1.5):1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅微球和水溶性铝盐的质量比为(0.5～3):1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述老化为静置老化，所述静置老化的温度为20～90℃，所述静置老化的时间为2～30h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹秀晶，徐冬菲，汪学广，任家安，尚兴付，丁伟中，鲁雄刚，魏创林，魏伟，王凯，李健仁，
申请(专利权)人：宁夏沪惠药化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：