一种CuMgAl@γ-Al2O3固体催化剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及催化技术领域，特别涉及一种CuMgAl@γ

【技术实现步骤摘要】
一种CuMgAl@
γ
‑
Al2O3固体催化剂及其应用


[0001]本专利技术涉及催化
，特别涉及一种CuMgAl@γ
‑
Al2O3固体催化剂及其应用。

技术介绍

[0002]2‑
(1
‑
环己烯基)环己酮和其同分异构体环己亚烷基环己酮(一般称之为双聚体)都是重要的精细化学品，可作为特殊溶剂用于氨基甲酸酯类除草剂、木材防腐和杀虫剂等方面。其中最重要的应用是以双聚体作为原料合成邻苯基苯酚(OPP)，OPP是重要的化工有机品，用途广泛，可应用于防腐杀菌、印染助剂和医药合成，合成新型塑料、树脂和高分子材料的稳定剂和阻燃剂等领域。邻苯基苯酚还可合成用于合成压敏和热敏纸张的显影剂，邻苯基苯酚与BCl3反应可得到用于润滑油的抗氧剂和抗疲劳剂。由邻苯基苯酚与甘油反应制得的化合物，可用于纤维的改性，含氯有机化合物的稳定剂，合成树脂反应性稀释剂及改性剂，同时也是反应中间体。
[0003]岳丽丽(合成化学，2003，11(2)，147
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149)等研究了以环己酮为原料，酸或碱做催化剂缩合生成环己酮二聚体，反应温度高，转化率低，且收率也不高。
[0004]现有技术中，公开号为CN101205170A的专利中介绍了一种氧化铝基固体催化剂，其缺点为产物后处理麻烦。
[0005]公开号为CN101538196A专利中使用芳磺酸类有机酸或负载芳磺酸类有机酸的固体酸为催化剂，虽然二聚物的选择性可达98％，但环己酮转化率低，仅为60％。
[0006]公开号为CN101003471A和CN102500398A的专利中均介绍了固体超强酸，两专利中环己酮转化率都不高，仅为45
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65％，且前者生产操作复杂，包括混合、预热、多级反应、水洗、碱洗等过程。公开号为CN102557908A的专利介绍了一种固体酸性催化剂，从该专利的实施案例中可以看出，在二聚物选择性较高时，环己酮转化率较低，在环己酮转化率较高时，二聚物的选择性较低，即环己酮转化率与二聚物选择性很难同时达到较高水平。
[0007]公开号为CN101613262A和CN102311326A的专利中均介绍了一种制备环己烯基环己酮的方法，用固体物质做催化剂，虽然环己酮的转化率有所提高，但却需要特定的装置来实现。
[0008]公开号为CN1371897A和CN1490293A的专利用强无机酸或强碱做催化剂催化环己酮缩合，强酸强碱对设备腐蚀性大，且反应后的水相为酸性或碱性，后处理麻烦，存在较大的环保问题。
[0009]公开号为CN102126940A的专利用负载磷钨酸、阳离子树脂负载FeCl3或SiO2负载FeCl3、活性炭负载硅钨酸的任一种或多种做催化剂合成2
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(1
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环己烯基)环己酮，该专利中仅介绍了合成二聚体的工艺条件，却并未介绍环己酮的转化率和二聚物的选择性，且没有具体说明负载磷钨酸的载体。磷钨酸极其活泼，该专利控制反应温度为134
‑
136℃，在如此高的温度下，虽然增加了环己酮的转化率，但也增加了副反应的发生，降低了二聚物的选择性。环己酮缩合反应的副产物主要是多聚物，且多聚物于工业应用不大，且难降解，这无疑增加了在处理废液方面的消耗。
[0010]公开号为CN106563511A、CN106552675A和CN106540753A的专利分别使用了含有磷钼酸、硅钨酸和磷钨酸对固体催化剂进行改性，虽然以此催化剂催化环己酮缩合在转化率和选择性均达到90％以上，但是由于其反应条件需要处于负压条件，如果进行扩大生产，对设备要求高，而且生产成本大。对于后期产物的分离并未提及，总体来说成本较高。。

技术实现思路

[0011]本专利技术旨在降低以往催化剂制备步骤繁杂，选择性较低的弊端。在载体γ
‑
Al2O3的表面原位合成CuMgAl水滑石降低载体的L酸，牺牲一部分转化率，将三聚体的选择性降到最低，进而降低分离操作的成本和难度。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术具体采用如下技术方案：
[0013]一种CuMgAl@γ
‑
Al2O3固体催化剂，其特征在于，所述CuMgAl@γ
‑
Al2O3固体催化剂为以γ
‑
Al2O3为载体，在其表面合成CuMgAl水滑石。
[0014]优选的，所述固体催化剂按照如下方法制备：
[0015](1)铜盐、镁盐和铵盐溶于水中配成混合溶液；
[0016](2)在步骤(1)所得混合溶液中加入γ
‑
Al2O3，加热搅拌；
[0017](3)在步骤(2)加热搅拌过程中维持反应体系pH＝9～10得到催化剂；
[0018](4)将硝酸铵和氨水按比例混合制备洗涤液，控制洗涤液的pH＝9～10；
[0019](5)将步骤(3)制备得到的催化剂用步骤(4)所配洗涤剂洗涤，放置于空气中15～35℃老化；
[0020](6)步骤(5)老化后的催化剂经水洗涤，烘干，得到固体催化剂CuMgAl@γ
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Al2O3；
[0021]优选的，所述步骤(1)中所述三种盐中镁离子、铜离子和铵盐中的铵根离子的摩尔比为3:0.8～1.2:0.5～1。在该范围内，三聚体杂质的含量可降低到5％以下。
[0022]优选的，所述步骤(1)中所述三种盐中镁离子和步骤(2)中的γ
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Al2O3的摩尔比为3:5～25。在该范围内，三聚体杂质的含量可降低到5％以下。
[0023]优选的，所述步骤(1)中所述三种盐中镁离子、铜离子和铵根离子的摩尔比为3:1:0.5～1，所述步骤(1)中所述三种盐中镁离子和步骤(2)中的γ
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Al2O3的摩尔比为3:5～15。在前述条件下，可保证所得产物100％的选择性。这是该催化剂所无法预料到的好效果。
[0024]优选的，所述步骤(1)中的铜盐和镁盐选自硝酸盐、氯化盐、硫酸盐或醋酸盐，所述铵盐选自硝酸盐或氯化盐。
[0025]优选的，所述步骤(2)中加热温度为55～65℃。
[0026]优选的，所述步骤(3)中采用氨水维持反应体系pH。
[0027]优选的，所述步骤(5)中老化时间为1～2h。
[0028]前述任一项所述的CuMgAl@γ
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Al2O3固体催化剂在环己酮缩合制备二聚体反应中的应用。
[0029]优选的，具体应用的方法为：环己酮缩合制备二聚体反应温度为90℃～110℃，CuMgAl@γ
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Al2O3固体催化剂用量为环己酮质量的0.5％～1.5％。
[0030]有益效果
[0031]本专利技术所述的改性固体催化剂，制备过程简单、不污染环境，且容易回收并可重复使用，是一种环境友好型固体催化剂，适用于连续化工业水恒产。
[0032]采用本专利技术方法制备得到的固体催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CuMgAl@γ
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Al2O3固体催化剂，其特征在于，所述CuMgAl@γ
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Al2O3固体催化剂为以γ
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Al2O3为载体，在其表面合成CuMgAl水滑石。2.根据权利要求1所述的CuMgAl@γ
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Al2O3固体催化剂，其特征在于，所述固体催化剂按照如下方法制备：(1)铜盐、镁盐和铵盐溶于水中配成混合溶液；(2)在步骤(1)所得混合溶液中加入γ
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Al2O3，加热搅拌；(3)在步骤(2)加热搅拌过程中维持反应体系pH＝9～10得到催化剂；(4)将硝酸铵和氨水按比例混合制备洗涤液，控制洗涤液的pH＝9～10；(5)将步骤(3)制备得到的催化剂用步骤(4)所配洗涤剂洗涤，后放置于空气中15～35℃老化；(6)步骤(5)老化后的催化剂经水洗涤，烘干，得到固体催化剂CuMgAl@γ
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Al2O3。3.根据权利要求2所述的CuMgAl@γ
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Al2O3固体催化剂，其特征在于，所述步骤(1)中所述三种盐中镁离子、铜离子和铵根离子的摩尔比为3:0.8～1.2:0.5～1。4.根据权利要求2所述的CuMgAl@γ
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Al2O3固体催化剂，其特征在于，所述步骤(1)中所述三种盐中镁离子和步骤(2)中的γ
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁金花，任晓乾，石玉，许松松，刘伯清，张慧敏，徐洋，顾逸涛，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：