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(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CN110479287A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910863440.2C07C69/96(2006.01)(22)申请日2019.09.12(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人陈永东杨有严栎颖唐强叶琳李滨(74)专利代理机构北京中索知识产权代理有限公司11640代理人唐亭(51)Int.Cl.B01J23/755(2006.01)B01J31/06(2006.01)B01J35/04(2006.01)C07C68/04(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂及其制备方法、应用方法(57)摘要本发明公开了一种用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂,该催化剂由活性组分Cu、Ni纳米粒子、载体三苯基膦多孔聚合物以及蜂窝陶瓷基体组成。所述Cu、Ni纳米粒子负载在三苯基膦多孔聚合物POP-PPh3上,负载有CuNi纳米粒子的三苯基膦多孔聚合物POP-PPh3涂覆在蜂窝陶瓷基体上,形成CuNi/POP-PPh3整体式催化剂。将CuNi/POP-PPh3整体式催化剂放入固定床反应器钢管中,先通5minCO2排除反应体系的其他气体;然后加热到120-180℃,将液体甲醇通过高压恒流泵运输到预热器进行气化处理,反应气体中CH3OH与CO2的摩尔比为1-3,反应2-6h,得到碳酸二甲酯。本发明的整体式催化剂用于CO2和甲醇一步合成DMC,DMC的收率超过8%。CN110479287ACN110479287A权利要求书1/1页1.一种用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂,其特征在于,该催化剂由活性组分Cu、Ni纳米粒子、载体三苯基膦多孔聚合物以及蜂窝陶瓷基体组成。2.如权利要求1所述的用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂,其特征在于,所述Cu、Ni纳米粒子负载在三苯基膦多孔聚合物POP-PPh3上,负载有CuNi纳米粒子的三苯基膦多孔聚合物POP-PPh3涂覆在蜂窝陶瓷基体上,形成CuNi/POP-PPh3整体式催化剂。3.如权利要求2所述的用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂,其特征在于,该整体式催化剂中,Cu与Ni纳米粒子的摩尔比为3:1~1:3,Cu和Ni总负载量为10~25wt%。4.如权利要求2所述的用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂,其特征在于,所述三苯基膦多孔聚合物POP-PPh3由原料对溴苯乙烯和三氯化磷制成。5.一种如权利要求1-4任意一项所述的用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:S1、将含铜离子、镍离子的水溶液与溶解含有三苯基膦多孔聚合物POP-PPh3的有机溶液混合均匀,加入还原剂,在室温下搅拌进行还原反应,合成CuNi/POP-PPh3催化剂;S2、将步骤S1合成的CuNi/POP-PPh3催化剂真空干燥后研磨成粉末状,将粉末在H2和N2混合气氛下焙烧,焙烧温度200-400℃,焙烧1-3h,得到成型的粉末CuNi/POP-PPh3催化剂;S3、将步骤S2制成的粉末CuNi/POP-PPh3,冰醋酸,硅烷偶联剂和去离子水研磨成浆液,然后将蜂窝陶瓷基体浸泡在浆液中;最后将涂覆了浆液的蜂窝陶瓷基体进行干燥,100-250℃焙烧,得到CuNi/POP-PPh3整体式催化剂。6.如权利要求4所述的用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂的制备方法,其特征在于,所述还原剂为硼氢化钠或水合肼,还原剂用量为Cu、Ni总摩尔量的2-5倍,滴加入还原剂后,在室温下搅拌还原反应时间2-5h。7.如权利要求5所述的用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S2中,真空干燥温度是60-100℃,混合气中H2和N2的体积比是1:9。8.如权利要求5所述的用于合成碳酸二甲酯的整体式催化剂的制备方法,其特征在于,步骤S3中,将堇青石蜂窝陶瓷基体浸泡在浆液中,用空压机将多余的浆液吹出,涂覆CuNi/POP-PPh3催化剂的质量控制在0.1-0.5g;最后将涂覆了浆液的蜂窝陶瓷基体放在真空烘箱干燥,管式炉焙烧,焙烧温度控制在100-250℃,焙烧时间3-4h。9.一种采用如权利要求1-4任意一项所述的整体式催化剂合成碳酸二甲酯的方法,其特征在于,将整体式催化剂放入固定床反应器钢管中,先通CO2,5min后,加热到120-180℃,将液体甲醇通过高压恒流泵运输到预热器进行气化处理,控制反应压力为1.5-2.7Mpa,反-1-1应气体中CH3OH与CO2的摩尔比为1-3,控制气体流速为2880gcath;待反应2-6h后反应混合气通过气相色谱,实现在线检测反应物及产物含量。2CN110479287A说明书1/6页一种用于合成碳