[发明专利]一种苯甲醇催化氧化制苯甲醛催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种苯甲醇催化氧化制苯甲醛催化剂及其制备方法,属于催化剂技术领域。

背景技术

目前,工业上通常采用甲苯光氯化水解法生产苯甲醛,其过程是先将甲苯经光氯化得到包含氯化苄、苄叉二氯和次苄基三氯的混合物,将氯化苄由混合物中分离出后,再向剩余混合物中加入水解催化剂并逐渐升温、加水进行水解,水解完毕后经中和、碱洗、蒸馏后得到产物。该方法的工艺过程复杂,所得产物中除含有苯甲醛外,还含有氯化氢和次苄三氯等腐蚀性副产物,容易对反应设备造成腐蚀性损害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯甲醇催化氧化制苯甲醛及其制备方法，催化剂的活性高,苯甲醇的转化率和苯甲醛的收率均很高。

一种苯甲醇催化氧化制苯甲醛催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将2molLa₂O₃@COF、20mol环氧丙烷、1mol盐酸、100mol去离子水、20mol无水乙醇在45℃下混合均匀搅拌60min,得到澄清的透明溶液；

步骤2、再向上述透明溶液中加入氨水调节混合溶液PH值为8.5，50℃继续均匀搅拌得到无色透明溶液；将得到的La₂O₃@COF溶胶溶液倒入模具中放置50℃烘箱中恒温反应3h得到乳白色La₂O₃@COF湿凝胶；

步骤3、再向模具中样品加入乙醇老化液进行老化处理,溶剂置换3次,每次24h,最终得到乳白色La₂O₃@COF醇凝胶；

步骤4、再将La₂O₃@COF醇凝胶放入高压反应釜中,利用CO₂超临界干燥法对样品进行干燥,其中CO₂压力控制在10MPa,控制温度在50℃,超临界干燥时间为18h,得到La₂O₃@COF气凝胶颗粒催化剂。

所述的La₂O₃@COF纳米材料制备方法如下：

步骤1、将16mgLa₂O₃、16mg联苯胺和1ml无水THF加入反应器中,在温度为50℃的油浴中加热30min,然后以0.4ml/h的滴加速度,将溶解有16mg三羟基均三苯甲醛的4ml溶液逐滴加入反应器中,反应持续12h,反应结束后,离心分离后得到产物La₂O₃@Polyimine；

步骤2、将上述得到的La₂O₃@Polyimine和1.5ml的正丁醇和邻二氯苯混合溶剂（体积比为1:9）加入反应管中,放入77k液氮中冷却,冻融脱气三次,封管后在120℃烘箱中反应3天;反应结束后,分离得到产物La₂O₃@COF纳米材料。

有益效果：本发明采用超临界CO₂干燥技术制备了La₂O₃@COF气凝胶颗粒，首先通过简单的溶胶凝胶法制备出湿凝胶,再利用超临界干燥技术制备出孔隙均匀,比表面积高的气凝胶颗粒；有效避免直接溶剂热法形貌不可控,溶液分散性差等缺陷,制备得到的多孔催化剂具有形貌规整、尺寸均一、壳层厚度可控、高比表面积以及高度有序多孔性,大幅度提高了苯甲醇氧化反应速率；使得苯甲醇异构化反应得到有效抑制,而且制备工艺新颖,原料成本低,适用范围广,既可用常压干燥方法,也可用超临界干燥工艺,得到的催化剂对苯甲醇氧化反应具有优异的催化性能。

具体实施方式

实施例1

一种苯甲醇催化氧化制苯甲醛催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、将2molLa₂O₃@COF、20mol环氧丙烷、1mol盐酸、100mol去离子水、20mol无水

乙醇在45℃下混合均匀搅拌60min,得到澄清的透明溶液；

步骤2、再向上述透明溶液中加入氨水调节混合溶液PH值为8.5，50℃继续均匀搅拌得到无色透明溶液；将得到的La₂O₃@COF溶胶溶液倒入模具中放置50℃烘箱中恒温反应3h得到乳白色La₂O₃@COF湿凝胶；