[发明专利]一种含固载催化剂的微反应器的制备方法

说明书

本发明公开了一种含固载催化剂的微反应器的制备方法，属于催化剂壁载型微反应器领域，该方法为在微反应器内壁通过加入控制剂原位调节生长共价有机框架材料(COF)作为负载催化剂载体，该微反应器具有高催化效率、防止催化剂泄露和提高催化剂稳定性等特点。

技术领域

本发明属于催化剂壁载型微反应器领域，具体地涉及一种含固载催化剂的微反应器的制备方法。

背景技术

壁载微反应器常在通道内壁制备一层催化层以提高比表面积和强化物质传输，并使反应不间断进行从而提高反应的转化率和选择性。传统壁载微反应器通常采用的载体材料比表面积低和表面形貌单一，这导致实际的催化剂负载量低、催化过程催化剂聚并、催化剂泄露和传质阻力高等问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种含固载催化剂的微反应器的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种含固载催化剂的微反应器的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将第一单体A溶解在第一溶剂中，加入第一控制剂AP，得到第一溶液，所述第一控制剂AP与第一单体A的摩尔比为0.01-200:1，所述第一单体A在第一溶液中的浓度为0.01-100mM。

(2)将第二单体B溶解在第二溶剂中，加入第二控制剂BP，得到第二溶液,所述第一单体A与第二单体B的摩尔比为0.05-20:1，所述第二控制剂BP与第二单体B的摩尔比为0.01-200:1，所述第二单体B在第二溶液中的浓度为0.01-100mM。

(3)将步骤1得到的第一溶液和步骤2得到的第二溶液混合，配成COF反应液。

(4)将催化剂CA溶于第三溶剂，配成COF催化剂溶液，所述催化剂CA与第一单体A的摩尔比为0.01-100:1，所述催化剂CA在第三溶剂中的浓度为0.01-100M。

(5)将步骤3所得COF反应液加入到微反应器中，再加入步骤4得到的COF催化剂溶液，在-20-200℃下原位生长，直到COF层膜厚度为0.01-100um，获得具有催化剂载体COF层的微反应器。

(6)将待负载的催化剂前驱体分散在第四溶剂中得到前驱体溶液，用第五溶剂冲洗净步骤5所得具有催化剂载体COF层的微反应器，向所述微反应器中注入前驱体溶液，经处理，完成催化剂负载。用第六溶剂冲洗净负载催化剂的微反应器，干燥得到含固载催化剂的微反应器。所述前驱体溶液的浓度为0-100mM，所述催化剂前驱体的加入量与第一单体A的摩尔比为0-20:1。

进一步地，所述第一单体A由1,4-苯二胺、2,5-二甲基-1,4-苯二胺、四甲基对苯二胺、联苯胺、3,3’,5,5’-四甲基联苯-4,4’-二胺、3,3'-二硝基联苯胺、4,4'-二氨基三连苯、4,4'-二氨基二苯乙烯、对二氨基偶氮苯、2,6蒽二胺、3,4-二氨基四氢呋喃、肼、1,2-环己二胺、1,2,4,5-二(二酰肼)苯、1,3,5-三(4-氨苯基)苯、2,4,6-三(4-氨基苯基)-1,3,5-三嗪、三聚氰胺、5,10,15,20-四(4-氨基苯基)卟啉、1,2,4,5-苯四胺、六氨基苯、1，6-二氨基芘、2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯、1,4-苯二硼酸、均苯三硼酸、1,4-苯二硼酸二频哪酯、4,7-双硼酸-2,1,3-苯并噻二唑、4,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-2,1,3-苯并噻二唑、2,7-双硼酸芘、2,7-双(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊环-2-基)芘、4,4'-联苯基二硼酸、4,4'-联苯二硼酸二频哪醇酯、5,10,15,20-四(4-硼酸基苯基)卟啉、对苯二腈、2,6蒽二腈、对苯二甲酰肼、2,5-二甲氧基对苯二甲酰肼、2,5-二乙氧基对苯二甲酰肼中的一种或多种按任意比例混合组成。