一种合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108855038A(43)申请公布日2018.11.23(21)申请号201810521681.4(22)申请日2018.05.25(71)申请人东南大学地址211100江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人肖国民宋相海高李璟魏瑞平潘晓梅吴元锋张佳慧王华政(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人柏尚春(51)Int.Cl.B01J23/10(2006.01)C07D317/36(2006.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法(57)摘要本发明提供一种合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法，以金属钡盐和铈盐作为原料，碱和碱金属碳酸盐作为沉淀剂，在模板剂存在的条件下，经过共沉淀、高温焙烧、去除模板，得到高活性的多孔状催化剂。该催化剂用于以二氧化碳、环氧烷烃及甘油为原料一锅法合成碳酸甘油酯的反应中，过程绿色环保，目标产物碳酸甘油酯收率高。CN108855038ACN108855038A权利要求书1/1页1.一种合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将金属钡盐和金属铈盐按照摩尔比为1∶(0.2～5)分别溶于去离子水中，分别得到金属离子浓度为0.01～1mol/L的钡盐水溶液和铈盐水溶液；将碱和碱金属碳酸盐以1∶(0.1～10)的摩尔比溶于去离子水中，制备得氢氧根和碳酸根之和的浓度为0.01～1mol/L的碱性溶液；(2)将模板剂加入到所述碱性溶液中，模板剂用量以金属钡盐和金属铈盐物质的量之和为基准，为0.01～0.5g模板剂每毫摩尔金属盐，充分搅拌至全部溶解；将钡盐水溶液和铈盐水溶液均以0.5～10mL/min的速度滴加至含模板剂的碱性溶液中；(3)滴加完成后于10～60℃继续搅拌24h，所得沉淀物离心分离，去离子水洗至中性，所得固体在80℃烘干12h，然后以1～20℃/min的升温速率于200～900℃焙烧5小时，所得固体即为催化剂。2.按照权利要求1所述的合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的金属钡盐为硝酸钡、氯化钡中的一种，所述金属铈盐为硝酸铈、氯化铈、硫酸铈、硝酸铈铵中的一种。3.按照权利要求1所述的合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的碱为氨水、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种，碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯中的一种。4.按照权利要求1、2或3所述的合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的模板剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物P123、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物F127中的一种。5.按照权利要求1、2或3所述的合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的溶液中各溶质含量的关系如下式所示：其中n(Ce3+)为Ce3+离子的物质的量，n(Ba2+)为Ba2+离子的物质的量，n(OH-)为OH-离子2-2-的物质的量，n(CO3)为CO3离子的物质的量。2CN108855038A说明书1/7页一种合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法技术领域[0001]本发明属于催化领域，涉及一种合成碳酸甘油酯的催化剂制备方法。背景技术[0002]随着新兴能源的兴起，生物柴油行业近年来得到了迅速的发展，但是也伴随着产生了大量的副产物甘油。甘油大量的过剩严重影响了其市场价格，且处理费用逐渐增加，这极大阻碍了生物柴油行业的健康发展。因此需要为过剩的甘油寻找新的出路，将甘油转化为高附加值衍生物是一个很好的选择。[0003]将甘油转化为高附加值产品可以防止其大量积压，提高其经济价值，具有巨大的经济效益，同时还可以提高生物柴油工业的经济性，降低成本，促进其可持续发展。另外甘油是一种理想的可再生资源，绿色可持续，符合国家可持续发展战略，因此甘油下游产品的开发对我国工业的发展有着十分重要的意义。[0004]目前，以甘油为原料合成高附加值的甘油衍生物方面已较多的研究，例如甘油在酸催化下制备丙烯醛；氢解制备1，2-丙二醇及1，3-丙二醇；氧化制备甘油酸等。碳酸甘油酯是最具吸引力的甘油衍生物之一，它具有许多特点，如低毒、高沸点、可生物降解、双官能团等。基于这些特点，碳酸甘油酯具有广泛的用途：例如，可用作颜料、油漆、化妆品的溶剂溶剂，在药物合成中用作载体溶剂，用于燃料作为添加剂；作为气相分离膜的组分；可用作聚氨酯泡沫、表面活性剂的新型组分，也可作为清洁剂涂料的组分；另外，它也是聚碳酸酯、聚酯、聚脲、等聚合物的重要中间体。[0005]由于碳酸甘油酯的广泛的用途，它的合成也成为科研工作者的研究重点。碳酸甘油酯的合成方法主要有五种，(1)甘