本发明专利技术提供了一种介孔材料负载四价钛化合物的催化剂及其制备方法，属于催化剂领域。该催化剂包括：表面修饰有有机改性剂的介孔材料及负载在所述介孔材料上的四价钛化合物；所述四价钛化合物的通式为Ti(CnH2n+1O)4，其中n为整数，1≤n≤20；所述有机改性剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷偶联剂；所述的介孔材料为硅基介孔材料。本发明专利技术还提供一种介孔材料负载四价钛化合物的催化剂的制备方法。本发明专利技术提供的催化剂是一种催化活性高、具有较大比表面积的非均相催化剂，适用于芳香族聚酯、脂肪族聚酯的酯化和缩聚反应，催化剂的合成工艺简单，易操作，反应条件温和，适用于大规模制备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂领域，具体涉及。
技术介绍
钛系催化剂不含重金属、资源广泛易得、催化活性高，是目前用于聚酯合成中研究最多的一类催化剂。传统的钛系催化剂为钛的钛酸酯和无机盐，虽然催化活性较高，但一直存在着稳定性差和聚酯产品泛黄、浑浊的缺点.近年来，国内外的科研工作者对金属催化剂种类和催化机理等方面进行了深入研究，研发了众多的新型钛系聚酯催化剂，并且有些已在工业化应用中崭露头角。介孔材料具有极高的比表面积、规则有序的孔道结构、狭窄的孔径分布(2_50nm)、 孔径大小连续可调等特点，使得它在很多微孔沸石分子筛难以完成的大分子的吸附、分离，尤其是催化反应中发挥作用。负载型催化剂由于可以兼顾催化剂和载体的各自优点，提高催化剂的催化效率，减少助催化剂的使用量，已成为新的研究热点，美国专利US641732公开了以活性炭、硅藻土、分子筛等微米级物质作为载体，吸附钛化合物作为聚酯催化剂；专利CN 102172538A用一种纳米Si02负载钛(IV)类有机化合物，该催化剂催化活性较高。纳米载体及纳米催化剂在一定程度上不可避免团聚及潮解现象，且纳米级负载型催化剂的制备技术存在有一定难度；微米级及介于纳米和微米级载体比表面积较纳米载体小，在相同催化剂用量下，载体量势必增多，以致会造成纺丝管堵塞，爆聚等不利现象。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有的纳米级负载型催化剂易出现团聚、潮解现象和制备技术相对难，微米级非多空型负载型催化剂载体用量相对高的问题，而提供，本专利技术的催化剂利用介空材料的高比表面积和多空道性，提高载体负载催化剂量和催化活性，方便负载型催化剂的制备。本专利技术提供了一种介孔材料负载四价钛化合物的催化剂，该催化剂包括表面修饰有有机改性剂的介孔材料及负载在所述介孔材料上的四价钛化合物；所述四价钛化合物的通式为Ti (CnH2n+10)4，其中η为整数，I ^ n ^ 20 ;所述有机改性剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷偶联剂；所述的介孔材料为硅基介孔材料。优选的，所述的介孔材料选自MCM-41、MCM-48、MCM-50、SBA-1、SBA-2、SBA-6、SBA-8、SBA-II、SBA-12 或 SBA-15 中的一种或几种。优选的，所述的钛酸酯类偶联剂选自异丙基二甲基丙烯酰基二异辛基焦磷酰基钛酸酯、异丙基三(二异辛基焦磷酰基)钛酸酯、异丙基三(二异辛基磷酰基)钛酸酯、二乙酰基(二异辛基焦磷酰基)钛酸酯、二 (二异辛基焦磷酰基)甲基羟乙酸钛酸酯、二 (二异辛基磷酰基)钛酸乙二酯、二 (二异辛基磷酰基)甲基羟乙酸钛酸酯或二 (二异辛基焦磷酰基)钛酸二乙胺二乙酯中的一种或几种；硅烷偶联剂选自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧基丙基二甲氧基娃烧、Y-氨丙基二甲氧基娃烧、Y _氨丙基甲基二乙氧基娃烧、异丁基二甲氧基娃烧或异丁基二甲氧基娃烧中的一种或几种。优选的，所述的四价钛化合物为钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸四叔丁酯、钛酸四烯丙酯和正钛酸四辛酯中的一种或几种。优选的,所述介孔材料与所述有机改性剂质量比为100:1 50 ;所述四价钛化合物与所述表面修饰有有机改性剂的介孔材料质量比为I 20:10。本专利技术还提供了一种介孔材料负载四价钛化合物的催化剂的制备方法，包括如下步骤I)将介孔载体材料、有机改性剂和第一有机溶剂混合，搅拌加热后得到表面修饰有有机改性剂的介孔材料； 2)将步骤I)得到的表面修饰有有机改性剂的介孔材料与四价钛化合物以及第二有机溶剂混合，进行负载，负载结束后得到介孔材料负载四价钛化合物的催化剂，所述的负载时间为24 120h，负载温度为10 70°C ；所述四价钛化合物的通式为Ti (CnH2n+10)4，其中η为整数，I彡η彡20 ;所述有机改性剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷偶联剂；所述的介孔材料为硅基介孔材料。优选的，所述的介孔材料选自MCM-41、MCM-48、MCM-50、SBA-U SBA-2、SBA-6、SBA-8、SBA-II、SBA-12 或 SBA-15 中的一种或几种。优选的，所述的钛酸酯类偶联剂选自异丙基二甲基丙烯酰基二异辛基焦磷酰基钛酸酯、异丙基三(二异辛基焦磷酰基)钛酸酯、异丙基三(二异辛基磷酰基)钛酸酯、二乙酰基(二异辛基焦磷酰基)钛酸酯、二 (二异辛基焦磷酰基)甲基羟乙酸钛酸酯、二 (二异辛基磷酰基)钛酸乙二酯、二 (二异辛基磷酰基)甲基羟乙酸钛酸酯或二 (二异辛基焦磷酰基)钛酸二乙胺二乙酯中的一种或几种；硅烷偶联剂选自Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧基丙基二甲氧基娃烧、Y-氨丙基二甲氧基娃烧、Y _氨丙基甲基二乙氧基娃烧、异丁基二甲氧基娃烧或异丁基二甲氧基娃烧中的一种或几种。优选的，所述的四价钛化合物为钛酸四甲酯、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸四叔丁酯、钛酸四烯丙酯和正钛酸四辛酯中的一种或几种。优选的,所述介孔材料与所述有机改性剂质量比为100:1 50 ;所述四价钛化合物与所述表面修饰有有机改性剂的介孔材料质量比为I 20:10。优选的，所述的第一有机溶剂为甲苯、苯、环己烷、正己烷、N，N- 二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、甲基叔丁基醚、四氯化碳或二甲亚砜中的一种或几种；所述的第二类有机溶剂为甲苯、甲醇、乙醇、丙酮、四氢呋喃、二甲亚砜、四氯乙烷、苯、环己烷或正己烷中的一种或几种。本专利技术的有益效果I、本专利技术提供一种介孔材料负载四价钛化合物的催化剂，该催化剂包括表面修饰有有机改性剂的介孔材料及负载在所述介孔材料上的四价钛化合物；所述四价钛化合物的通式为Ti (CnH2n+10)4，其中η为整数，I ^ n ^ 20 ;所述有机改性剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷偶联剂；所述的介孔材料为硅基介孔材料。和现有技术相对比，本专利技术使用介孔材料为微米级，具有极高的比表面积O 200m2/g),四价钛化合物经介孔材料负载后增大了与单体的接触面积，有利于提高合成产物的分子量；实验结果表明，负载钛含量可达到8X104ppm以上；本专利技术提供的催化剂是一种即可用于酯化过程，又可用于缩聚过程的高效催化剂，具有高的催化活性；2、本专利技术采用高孔隙率、孔径均 、水和热稳定性好的介孔材料为载体，可以使负载的四价钛化合物得到高度分散，在反应过程中可以使反应热及时移走，减少缩聚和凝结，提高了催化剂的选择性，降低了体系副反应的发生，提高了聚酯的品质。实验结果证明，介孔材料负载四价钛化合物的催化剂为粉末状的松散团聚体，使用量少却能达到更好的效果;3、本专利技术一种介孔材料负载四价钛化合物的催化剂，所使用的有机改性剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷偶联剂，更具有普适性；4、本专利技术提供的介孔材料负载四价钛化合物的催化剂的制备方法，是将介孔载体材料、有机改性剂和第一有机溶剂混合，搅拌加热后得到表面修饰有有机改性剂的介孔材料；再将步得到的表面修饰有有机改性剂的介孔材料与四价钛化合物以及第二有机溶剂混合，进行负载，负载结束后得到介孔材料负载四价钛化合物的催化剂，所述的负载时间为24 120h，负载温度为10 70°C ;所述四价钛化合物的通式为Ti (CnH2n+10)4，其中η为整数，I < η < 20 ;所述有机改性剂为钛酸酯类本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种介孔材料负载四价钛化合物的催化剂，其特征在于，该催化剂包括：表面修饰有有机改性剂的介孔材料及负载在所述介孔材料上的四价钛化合物；所述四价钛化合物的通式为Ti(CnH2n+1O)4，其中n为整数，1≤n≤20；所述有机改性剂为钛酸酯类偶联剂或硅烷偶联剂；所述的介孔材料为硅基介孔材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，姜敏，叶冲，张强，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。