[发明专利]一种负载离子液体聚合物多孔微球的制备方法

摘要

本发明涉及一种负载离子液体聚合物多孔微球的制备方法，属于催化剂制备领域。本发明聚合物多孔微球的制备方法，包括：聚合物的氯甲基化过程；氯甲基化聚合物多孔微球的制备；咪唑基聚合物微球颗粒的制备；磺酸基聚合物多孔微球的制备；负载离子液体聚合物微球的制备。本发明聚合物多孔微球的制备方法，解决了催化剂回收利用困难的问题，提高了催化剂的催化活性，为连续化生产提供了可能，易于工业化生产，提高催化的稳定性，使用后的微球颗粒经过简单的处理，可以达到活性再生的目的，可将其用于新一轮的催化反应中，且催化活性无明显降低。

主权项

1.一种负载离子液体聚合物多孔微球的制备方法，其特征是具体制备步骤如下：步骤一、聚合物的氯甲基化过程按照每1g聚合物对应5～30mL的无水1,2‑二氯乙烷溶剂的比例关系，将聚合物溶解于无水1,2‑二氯乙烷溶剂中；然后依次加入催化剂和氯甲基化试剂，加热到20～60℃反应2～30h，反应结束后，将上述反应后的混合溶液倒入析出液中，混合溶液与析出液的体积比为1:1～10，搅拌至白色聚合物粉末不再增加；过滤后烘干得到的白色粉末为氯甲基化的聚合物材料；所述的聚合物为酚酞基聚芳醚酮、聚砜和聚醚砜；所述的氯甲基化试剂为氯甲基甲基醚、氯甲基乙基醚或氯甲基辛基醚；所述的催化剂为氯化锌、三氯化铝或四氯化锡；所述的聚合物、催化剂和氯甲基化试剂摩尔比为1：0.1～10：1～100；步骤二、氯甲基化聚合物多孔微球的制备将步骤一所得的氯甲基化的聚合物材料和致孔剂完全溶解于溶剂中，搅拌至均匀分散得到氯甲基化的聚合物溶液，氯甲基化的聚合物溶液中氯甲基化的聚合物材料的质量分数为10～20％、致孔剂的质量分数为0～15％；搅拌状态下将氯甲基化的聚合物溶液逐滴滴入凝固浴中进行相转化成球，浸泡2‑24h，取出沉淀后晾干，得到氯甲基化的聚合物多孔微球；其中，所述的致孔剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇600或聚乙二醇10000中的一种或一种以上按任意比例混合；所述的溶剂为：二甲基亚砜、N‑甲基吡咯烷酮或N,N‑二甲基甲酰胺中的一种或一种以上按任意比例混合；所述的凝固浴为去离子水、异丙醇或两者按任意比例混合；在将氯甲基化的聚合物溶液滴入凝固浴中进行相转化成球时的搅拌方式优选为磁力搅拌；步骤三、咪唑基聚合物微球颗粒的制备将步骤二所得的氯甲基化的聚合物多孔微球与醇类有机溶剂的混合后加入咪唑，在持续搅拌下加热至60‑100℃回流反应12‑24h；反应结束后，将产物过滤，洗涤，真空干燥，得到咪唑基聚合物多孔微球；氯甲基化的聚合物多孔微球、咪唑和醇类有机溶剂的质量比为：1：(1～100)：(50～100)；步骤四、磺酸基聚合物多孔微球的制备将步骤三所得的咪唑基聚合物多孔微球与醇类有机溶剂的混合后加入磺酸盐，在持续搅拌下加热到60‑100℃回流反应12‑24h；反应结束后，将上述产物洗涤，过滤，真空干燥；得到磺酸基聚合物多孔微球；其中，所述的磺酸盐为1,3‑丁烷磺酸内酯或1,4‑丁烷磺酸内酯；咪唑基聚合物多孔微球、磺酸盐和醇类有机溶剂的质量比为：1：(1～100)：(50～100)；步骤五、负载离子液体聚合物微球的制备将步骤四所得的磺酸基聚合物多孔微球与醇类有机溶剂的混合后加入98wt.％的浓硫酸，在持续搅拌的情况下，加热到40～60℃回流反应12‑24h；反应结束后，将上述产物洗涤，过滤，真空干燥；得到负载离子液体的聚合物多孔微球；所述的磺酸基聚合物多孔微球、浓硫酸和醇类有机溶剂的质量为：1：(1～10)：(50～100)。