System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于制备醇醚羧酸盐的方法技术_技高网

一种用于制备醇醚羧酸盐的方法技术

技术编号:41961479 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-10 16:45
本申请公开了一种用于制备醇醚羧酸盐的方法。该方法包括以下步骤:将醇醚及催化剂加入至水中形成反应体系,边搅拌边持续向所述反应体系中持续加入过氧化钠,保持所述反应体系压力不大于0.35MPa,温度为60‑110℃,反应2‑8h;其中,所述过氧化钠的总加入时间不少于总反应时间的70%,所述催化剂为过渡金属掺杂的金属有机骨架负载贵金属颗粒,所述贵金属为Pt、Pd和Au中的至少一种;所述过渡金属为Co、Ni和Cu中的至少一种,所述金属有机骨架为MOF‑5或ZIF‑8。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种用于制备醇醚羧酸盐的方法,属于催化剂。


技术介绍

1、随着科技和经济的进步,人们对可持续化发展愈加重视。醇醚羧酸盐(aec)作为20世纪三大绿色表活之一,因其优异的生物可降解性受到了人们的重视,具有良好的发展趋势。aec的结构为r(och2ch2)n-och2coom,r代表开链烷烃或环烷烃,n为整数,m为金属离子。醇醚羧酸盐是阴离子表面活性剂的一种,具有耐高温、使用ph范围广、易降解、毒性小、洗涤性能好、可与阳离子表活完美复配的特点,在生物化学、塑料、皮革、个人护理、家庭护理、工业清洗、油田萃取等领域有着广泛的应用。

2、目前,醇醚羧酸盐的合成方法主要有羧甲基化法和氧化法。其中羧甲基化是目前工业上使用的主要方法,即原料聚氧乙烯醚(aeo)与氯乙酸在碱性条件下反应生产醇醚羧酸盐。该方法虽然合成条件温和,但是会产生大量的三废且产品中含有残留的氯元素无法除去,随着环保压力增加,将被逐渐淘汰。

3、贵金属氧化法是使用铂/钯等贵金属作为催化剂,在碱性环境下,利用氧气/空气氛围下氧化aeo至aec。贵金属氧化法的优点为绿色环保,三废处理少且副产物少。所制备产品纯度高且无对人体有害的物质,广泛应用于化妆品及护理品中,是未来发展的趋势。然而,该方法需要使用贵金属pt/pd作为催化剂,成本十分昂贵且催化剂在使用过程中存在脱落问题。因此,开发一个高效低成本且稳定性好的催化剂迫在眉睫。此外,由于贵金属氧化法的反应相为气液两相,随着反应的进行,体系粘度增加,气相分布不均匀,因此需要昂贵的气体分布器及搅拌设备,否则会严重影响反应的速率和收率。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,提供了一种用于制备醇醚羧酸盐的方法。该方法持续向反应体系中加入过氧化钠,使之与水发生反应,不仅能够提供碱性环境,此外,可以提供氧化剂即氧气,因此能够保证该反应体系为均相体系,减少了氧气作为催化剂时的气体分布器的使用,且能够使得催化剂分布更加均匀,进一步提高催化效率,降低了生产工艺对设备的要求,减少了生产成本;此外,该反应利用过渡金属掺杂的金属有机骨架负载贵金属颗粒为催化剂,该催化剂,以金属有机骨架作为载体,能够为贵金属颗粒及过渡金属颗粒提供更大的负载面积,能够有效提高催化活性及反应产率,且金属有机骨架较为稳定,能够提高该催化剂的稳定性;此外,过渡金属作为助催化剂,其与贵金属颗粒之间的作用力,能够有效防止贵金属的流失,因此能够延长催化剂的使用寿命及循环使用次数。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种用于制备醇醚羧酸盐的方法,其包括以下步骤:将醇醚及催化剂加入至水中形成反应体系,边搅拌边持续向所述反应体系中持续加入过氧化钠,保持所述反应体系压力不大于0.35mpa,温度为60-110℃,反应2-8h;

3、其中,所述过氧化钠的总加入时间不少于总反应时间的70%,所述催化剂为过渡金属掺杂的金属有机骨架负载贵金属颗粒,所述贵金属为pt、pd和au中的至少一种;所述过渡金属为co、ni和cu中的至少一种,所述金属有机骨架为mof-5或zif-8。

4、该制备方法所使用的催化剂以金属有机骨架作为载体,能够为贵金属颗粒及过渡金属颗粒提供更大的负载面积,因此能够大大提高催化活性面积,有效提高催化活性及反应产率,且金属有机骨架较为稳定,能够提高该催化剂的稳定性;此外,过渡金属作为助催化剂,其与贵金属颗粒之间的作用力,能够有效防止贵金属的流失,因此能够延长催化剂的使用寿命及循环使用次数。

5、此外,该制备方法通过加入过氧化钠,使之与水发生反应,不仅能够提供碱性环境,此外,可以提供氧化剂即氧气,因此能够保证该反应体系为均相体系,减少了氧气作为催化剂时的气体分布器的使用,且能够使得催化剂分布更加均匀,进一步提高催化效率,降低了生产工艺对设备的要求,减少了生产成本。

6、本专利技术中,所述醇醚选自eo数在3-13范围内的碳十二脂肪醇聚氧乙烯醚。

7、本专利技术中,在所述反应体系中,所述醇醚的质量浓度为15-25wt%;所述过氧化钠的总加入量与所述醇醚的重量比为1:15-25,如1:18、1:20、1:22、1:24。

8、本专利技术中,所述催化剂与所述醇醚的重量比为1:20-90。

9、本专利技术中,所述催化剂中,所述贵金属的负载量为所述金属有机骨架的1wt%-10wt%,优选为2wt%;和/或

10、所述过渡金属的掺杂量为所述金属有机骨架的0.5wt%-3wt%,优选为1wt%。

11、本专利技术中,所述贵金属颗粒的粒径为3nm-20nm。

12、本专利技术中,所述贵金属为pt,所述过渡金属为co,所述金属有机骨架为mof-5。

13、本专利技术中,所述催化剂的制备方法包含以下步骤:将锌盐、过渡金属盐、对苯二甲酸溶于二甲基甲酰胺中,110-150℃下反应至少3h,得到过渡金属掺杂的金属有机骨架;

14、将过渡金属掺杂的金属有机骨架在贵金属盐溶液中浸渍至少8h后干燥,并在非活性气体中300-500℃煅烧至少3h,得到所述催化剂;

15、所述锌盐优选为六水合硝酸锌;

16、其中,所述贵金属盐为氯铂酸、氯钯酸和氯金酸中的至少一种,所述过渡金属盐为钴盐、镍盐和铜盐中的至少一种。

17、所述过渡金属盐优选为六水合硝酸钴、硝酸镍、硝酸铜中的一种。

18、可选地,锌盐和对苯二甲酸的质量比为10-0.5:1,优选为2:1;和/或

19、所述锌盐在所述二甲基甲酰胺中的质量浓度为33.3wt%-90.9wt%,优选为70wt%-75wt%。

20、可选地,所述锌盐与所述过渡金属盐的质量比为1.67-10:1,优选为3-5:1。

21、可选地,所述过渡金属掺杂的金属有机骨架与所述贵金属盐的质量比为1-10:1,优选为3-5:1;和/或

22、所述过渡金属盐的浓度为5wt%-50wt%,优选为10wt%-15wt%;和/或

23、浸渍时间为8h-24h,优选16h,煅烧温度为300℃-500℃,优选350℃,煅烧时间为3h-8h,优选4h-6h。

24、本申请的有益效果包括但不限于:

25、1.根据本申请的用于制备醇醚羧酸盐的方法,所使用的催化剂以金属有机骨架作为载体,能够为贵金属颗粒及过渡金属颗粒提供更大的负载面积,因此能够大大提高催化活性面积,有效提高催化活性及反应产率,且金属有机骨架较为稳定,能够提高该催化剂的稳定性;此外,过渡金属作为助催化剂,其与贵金属颗粒之间的作用力,能够有效防止贵金属的流失,因此能够延长催化剂的使用寿命及循环使用次数。

26、此外,该制备方法通过加入过氧化钠,使之与水发生反应,不仅能够提供碱性环境,此外,可以提供氧化剂即氧气,因此能够保证该反应体系为均相体系,减少了氧气作为催化剂时的气体分布器的使用,且能够使得催化剂分布更加均匀,进一步提高催化效率,降低了生产工艺对设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于制备醇醚羧酸盐的方法,其包括以下步骤:将醇醚及催化剂加入至水中形成反应体系,边搅拌边持续向所述反应体系中持续加入过氧化钠,保持所述反应体系压力不大于0.35MPa,温度为60-110℃,反应2-8h;其中,所述过氧化钠的总加入时间不少于总反应时间的70%,所述催化剂为过渡金属掺杂的金属有机骨架负载贵金属颗粒,所述贵金属为Pt、Pd和Au中的至少一种;所述过渡金属为Co、Ni和Cu中的至少一种,所述金属有机骨架为MOF-5或ZIF-8。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述醇醚选自EO数在3-13范围内的碳十二脂肪醇聚氧乙烯醚;所述醇醚的质量浓度为15-25wt%;所述过氧化钠的总加入量与所述醇醚的重量比为1:15-25。

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述催化剂中,所述贵金属的负载量为所述金属有机骨架的1wt%-10wt%,优选为2wt%;所述过渡金属的掺杂量为所述金属有机骨架的0.5wt%-3wt%,优选为1wt%。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述贵金属颗粒的粒径为3nm-20nm;和/或,所述贵金属为Pt,所述过渡金属为Co,所述金属有机骨架为MOF-5。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述催化剂的制备方法包含以下步骤:将锌盐、过渡金属盐、对苯二甲酸溶于二甲基甲酰胺中,110-150℃下反应至少3h,得到过渡金属掺杂的金属有机骨架;将过渡金属掺杂的金属有机骨架在贵金属盐溶液中浸渍至少8h后干燥,并在非活性气体中300-500℃煅烧至少3h,得到所述催化剂。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述贵金属盐为氯铂酸、氯钯酸和氯金酸中的至少一种,所述过渡金属盐为钴盐、镍盐和铜盐中的至少一种。

7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述锌盐和对苯二甲酸的质量比为10-0.5:1,优选为2:1;和/或,所述锌盐在所述二甲基甲酰胺中的质量浓度为33.3wt%-90.9wt%,优选为70wt%-75wt%。

8.如权利要求5-7任一项所述的方法,其特征在于,所述锌盐与所述过渡金属盐的质量比为1.67-10:1,优选为3-5:1。

9.如权利要求5-8任一项所述的方法,其特征在于,所述过渡金属掺杂的金属有机骨架与所述贵金属盐的质量比为1-10:1,优选为3-5:1;和/或,所述过渡金属盐的浓度为5wt%-50wt%,优选为10wt%-15wt%。

10.如权利要求5-9任一项所述的方法,其特征在于,所述浸渍时间为8h-24h,优选16h,煅烧温度为300℃-500℃,优选350℃,煅烧时间为3h-8h,优选4h-6h。

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【技术特征摘要】

1.一种用于制备醇醚羧酸盐的方法,其包括以下步骤:将醇醚及催化剂加入至水中形成反应体系,边搅拌边持续向所述反应体系中持续加入过氧化钠,保持所述反应体系压力不大于0.35mpa,温度为60-110℃,反应2-8h;其中,所述过氧化钠的总加入时间不少于总反应时间的70%,所述催化剂为过渡金属掺杂的金属有机骨架负载贵金属颗粒,所述贵金属为pt、pd和au中的至少一种;所述过渡金属为co、ni和cu中的至少一种,所述金属有机骨架为mof-5或zif-8。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述醇醚选自eo数在3-13范围内的碳十二脂肪醇聚氧乙烯醚;所述醇醚的质量浓度为15-25wt%;所述过氧化钠的总加入量与所述醇醚的重量比为1:15-25。

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述催化剂中,所述贵金属的负载量为所述金属有机骨架的1wt%-10wt%,优选为2wt%;所述过渡金属的掺杂量为所述金属有机骨架的0.5wt%-3wt%,优选为1wt%。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述贵金属颗粒的粒径为3nm-20nm;和/或,所述贵金属为pt,所述过渡金属为co,所述金属有机骨架为mof-5。

5.如权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述催化剂的制备方法包含以下步骤:将锌盐...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈弘管兴龙吕艳红王加琦董龙跃黄少峰孙绳政邹成成李鹏飞许振成刘超路赟陈来中
申请(专利权)人:万华化学集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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