[发明专利]一种合成丙二醇醚的复合催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明涉及化工催化技术领域，提供一种合成丙二醇醚的复合催化剂的制备方法，其包括如下步骤：制备氨基修饰介孔纳米二氧化硅球；将所述氨基修饰介孔纳米二氧化硅与丁二酸酐反应，获得羧基化硅载体；将所述羧基化硅载体与表面含有氨基的碳点进行缩合反应，获得所述催化合成丙二醇醚的复合催化剂。以及，本发明还提供上述催化合成丙二醇醚的复合催化剂在催化醇和环氧丙烷制备丙二醇醚中的应用。该催化剂具有高活性、高选择性、易回收、能耗低、可重复利用等优点。

技术领域

本发明属于化工催化领域，具体涉及一种合成丙二醇醚的复合催化剂的制备方法及应用。

背景技术

丙二醇醚类化合物是性能优良的精细化学品，也是环保型高级溶剂，其结构中有两个强溶解性功能基团—羟基和醚键，前者具有亲水性，后者具有亲油性，因而具有很强的溶解能力，素有“万能溶剂”之称，广泛应用于涂料、油墨、油漆、印刷等行业。丙二醇醚类化合物主要是由环氧丙烷和低碳醇反应合成，然而，由于环氧丙烷的位阻效应，使其在酸和碱的条件下开环的位置会不同，从而得到不同的醇醚产物，碱生成1-甲氧基-2-丙醇，以及酸生成2-甲氧基-1-丙醇。由于碱催化的醇醚产物更加环境友好，越来越被人们所关注。目前，丙二醇醚的合成路线主要有：威廉逊合成法、缩乙醛法、烷氧基环氧丙烷法以及环氧丙烷法等。环氧丙烷法作为一种绿色高效的合成方法，具有原子利用率高，操作危险性低等优点，也是目前开发和研究最活跃，唯一已实现工业化的合成路线。环氧丙烷法合成丙二醇醚的反应体系可以分为均相反应体系和非均相反应体系。均相催化工艺开发得最早，技术比较成熟，是目前工业上普遍采用的方法。主要均相酸性催化剂为硫酸，三氟化硼等，而碱性催化剂常用氢氧化钠，甲醇钠等。均相催化剂能够得到较好的收率，产品分布也相对很窄，但是由于其工艺复杂，腐蚀等问题，仍然面临着巨大的挑战。而非均相催化剂中，目前有很大，主要分为分子筛，蒙脱土，金属氧化物等。虽然不腐蚀设备，工艺流程相对简单，但是反应条件相对较为苛刻，同时产品分布并不均一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种合成丙二醇醚的复合催化剂的制备方法及应用。

本发明提供一种合成丙二醇醚的复合催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

制备氨基修饰介孔纳米二氧化硅球；

将所述氨基修饰介孔纳米二氧化硅与丁二酸酐反应，获得羧基化硅载体；

将所述羧基化硅载体与表面含有氨基的碳点进行缩合反应，获得所述催化合成丙二醇醚的复合催化剂。

以及，本发明还提供上述催化合成丙二醇醚的复合催化剂在催化醇和环氧丙烷制备丙二醇醚中的应用。

本发明提供的催化合成丙二醇醚的纳米碳点的制备方法，所获得的复合催化剂，具有高活性、高选择性、易回收、能耗低、易分离等优点。相对于现有的固体催化剂，效率高，副产物少。此外，该类催化剂制备工艺简单，生产成本低，适合于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例1获得的催化合成丙二醇醚的复合催化剂的透射电子显微镜图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种催化合成丙二醇醚的复合催化剂的制备方法，其包括如下步骤：

制备氨基修饰介孔纳米二氧化硅球；

将所述氨基修饰介孔纳米二氧化硅与丁二酸酐反应，获得羧基化硅载体；

将所述羧基化硅载体与表面含有氨基的碳点进行缩合反应，获得所述催化合成丙二醇醚的复合催化剂。