[发明专利]球形沸石介孔复合材料和负载型催化剂及其制备方法和应用及油酸异丙酯制备方法

说明书

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种球形沸石介孔复合材料和负载型催化剂及其制备方法和应用及油酸异丙酯的制备方法。其中，公开了一种球形沸石介孔复合材料及其制备方法，由该方法制备的球形沸石介孔复合材料，含有该球形沸石介孔复合材料的负载型催化剂，该负载型催化剂的制备方法，由该方法制备的负载型催化剂，该负载型催化剂在酯化反应中的应用。其中，所述复合材料含有沸石和具有一维孔道三孔分布结构的介孔分子筛材料。采用本发明提供的复合材料作为载体制成的负载型催化剂在油酸异丙酯制备过程中可以显著提高反应原料的转化率。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种球形沸石介孔复合材料，该球形沸石介孔复合材料的制备方法，由该方法制备的球形沸石介孔复合材料，含有该球形沸石介孔复合材料的负载型催化剂，该负载型催化剂的制备方法，由该方法制备的负载型催化剂，该负载型催化剂在酯化反应中的应用，以及使用该负载型催化剂制备油酸异丙酯的方法。

背景技术

油酸异丙酯为透明油状液体，可与动、植物油互溶，其分散系数大，铺展性好，能在皮肤上形成薄层液膜，具有护肤作用。随着化学工业的迅速发展，对油酸异丙酯的需求不断增加。一般情况下，油酸异丙酯由油酸和异丙醇在催化剂的作用下通过酯化反应而制得。传统的用于油酸和异丙醇酯化反应的催化剂为液体有机酸，但因其腐蚀作用大、引发的副反应多、反应后产物分离复杂以及废液处理困难等缺陷而导致其使用受到一定的限制。随着全球对催化工艺绿色化重视程度的增加，固体酸催化工艺取代液体酸催化工艺已势在必行。

在现有的负载型催化剂中，介孔分子筛材料作为载体。介孔分子筛材料具有孔道有序、孔径可调、比表面积和孔容较大等优点，使得采用这些介孔分子筛材料作为载体制成的负载型催化剂在有机催化反应中的制备工艺中表现出很多优点，例如，催化活性高、副反应少、后处理简单等，然而，大的比表面积和高的孔容使得这些介孔分子筛材料具有较强的吸水、吸潮能力，从而会导致这些负载型催化剂在催化反应过程中发生团聚，进而降低油酸异丙酯制备工艺中油酸的转化率。因此，进一步开发出一种新型的用于制备油酸异丙酯的催化剂成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有的介孔分子筛材料制成的负载型催化剂在制备油酸异丙酯过程中反应原料转化率较低的缺陷，提供一种适合用作载体的球形沸石介孔复合材料，该球形沸石介孔复合材料的制备方法，由该方法制备的球形沸石介孔复合材料，含有该球形沸石介孔复合材料的负载型催化剂，该负载型催化剂的制备方法，由该方法制备的负载型催化剂，该负载型催化剂在酯化反应中的应用，以及使用该负载型催化剂制备油酸异丙酯的方法。

为了达到上述目的，本发明的发明人通过研究后发现，在具有一维孔道三孔分布结构的介孔分子筛材料中引入沸石，使沸石进入介孔分子筛材料的孔道内，并且将该介孔复合材料制成不易发生团聚的球形，这样既能保留介孔分子筛材料的高比表面积、大孔容、大孔径以及具有一维孔道三孔分布结构等特点，又可减少介孔分子筛材料的团聚，增加其流动性；同时，由于在介孔分子筛材料中引入粘结剂，使得球体强度加大，作为载体可以反复多次使用，从而可以大大降低使用成本。此外，采用该介孔复合材料制成的负载型催化剂在用于制备油酸异丙酯时可以明显提高反应原料的转化率。

为此，本发明提供了一种球形沸石介孔复合材料，其中，该球形沸石介孔复合材料含有沸石和具有一维孔道三孔分布结构的介孔分子筛材料，而且该球形沸石介孔复合材料的平均粒径为30-60微米，比表面积为100-600平方米/克，孔体积为0.5-1.5毫升/克，孔径呈三峰分布，且三峰分别对应第一最可几孔径、第二最可几孔径和第三最可几孔径，所述第一最可几孔径为1-5纳米，所述第二最可几孔径为6-10纳米，所述第三最可几孔径为35-45纳米。

本发明还提供了一种制备球形沸石介孔复合材料的方法，该方法包括以下步骤：

(1)提供具有一维孔道三孔分布结构的介孔分子筛材料或者制备具有一维孔道三孔分布结构的介孔分子筛材料的滤饼，作为组分a；

(2)提供硅胶或者制备硅胶的滤饼，作为组分b；