[发明专利]用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，以平均直径为15～500纳米的SiO₂微球为核相，以聚乙烯亚胺络合的金属盐MY_n为壳相，其中M为Ni、Zn、Cu、Fe或Co，Y为Cl、Br或I，n为2或3；核相SiO₂微球的外围包裹着聚乙烯亚胺络合的金属盐壳相，壳相厚度为0.5～8纳米，壳相中聚乙烯亚胺与金属盐的重量比为0.3～10，核相与壳相之间的重量比为45/55～99.5/0.5。

2.根据权利要求1所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于核相SiO₂微球的平均直径为20～450纳米，壳相的厚度为1～6纳米。

3.根据权利要求2所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于核相SiO₂微球的平均直径为25～400纳米，壳相的厚度为1～4纳米。

4.根据权利要求1所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于所述聚乙烯亚胺的平均分子量为1000～20000。

5.根据权利要求4所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于所述聚乙烯亚胺的平均分子量为1000～16000。

6.根据权利要求1所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于壳相中聚乙烯亚胺与金属盐的重量比为0.3～9。

7.根据权利要求6所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于壳相中聚乙烯亚胺与金属盐的重量比为0.3～8。

8.根据权利要求1所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于核相与壳相之间的重量比为50/50～99.2/0.8。

9.根据权利要求8所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的核壳型催化剂，其特征在于核相与壳相之间的重量比为55/45～99/1。

10.权利要求1所述的用于环氧乙烷和二氧化碳制备碳酸乙烯酯的催化剂的制备方法，包括以下步骤：

a)将氨水加入链烷醇和去离子水的混合液中，形成溶液A；所述链烷醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇或正戊醇中的至少一种；其中，氨与链烷醇的摩尔比为0.01～2，去离子水与链烷醇的摩尔比为0.2～10；

b)在超声波存在的条件下，向溶液A中滴加正硅酸烷基酯，产生沉淀物纳米SiO₂微球；所述正硅酸烷基酯为正硅酸乙酯或正硅酸甲酯；其中，超声波的功率为40～400W，正硅酸烷基酯与步骤a)中链烷醇的摩尔比为0.01～0.1；

c)将纳米SiO₂微球用去离子水洗涤后，用超声重新分散于去离子水中，得到混合物B；

d)向混合物B中加入聚乙烯亚胺和氯化钾的混合溶液，在30～60℃下搅拌0.5～10小时后，离心分离，得到固体C；其中聚乙烯亚胺与纳米SiO₂微球的重量比为0.01～0.3，氯化钾与纳米SiO₂微球的重量比为0.02～0.5；

e)将固体C用乙醇洗涤后，加入金属盐MY_n的链烷醇溶液中，室温静置0.5～5小时后过滤、洗涤、干燥，得到所述催化剂；其中，金属盐MY_n与纳米SiO₂微球的重量比为0.05～0.63。