[发明专利]苯酚羟化制苯二酚的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化剂及其制备方法，具体地说是一种苯酚过氧化氢羟化制邻苯二酚和对苯二酚用的硅藻土负载金属氧化物催化剂的制备方法，简称之苯酚羟化制苯二酚的催化剂及其制备方法。

背景技术

邻苯二酚和对苯二酚是重要的化工原料，传统的生产工艺存在生产过程复杂，副产物多，环境污染严重等问题。

过氧化氢苯酚羟基化联产邻苯二酚和对苯二酚的工艺，因其步骤少，反应条件温和，副产物少，环境污染小,受到越来越多的重视。已经工业化的生产过程的主要区别在于所使用的催化剂不同。这些过程使用的催化剂存在一定的不足之处，如：Rhone-Poulene法和Ube法使用液体酸作催化剂，催化剂与产物不易分离，回收困难，设备腐蚀严重；Brichima法利用铁盐和钴盐为催化剂，且需使用体积分数为60%的过氧化氢为氧化剂，生产过程危险性增大，苯酚单程转化率低；Enichem法用TS-1催化剂，催化剂制备过程复杂，制备成本高，价格昂贵，需要经常再生。

为改进过氧化氢苯酚羟化制苯二酚的工艺，目前研究的热点之一为开发新型催化剂。金属氧化物催化剂具有制备方法简单，价格低廉的优点，可用于苯酚过氧化氢羟化制备苯酚，但存在催化活性低和寿命短两大问题。

硅藻土由硅藻和其它生物的遗骸组成，主要成份为SiO₂，具有独特的微孔结构，比表面积和孔容较大，可用来吸附金属离子、有机物等，适合于负载金属氧化物。硅藻土同时具有储量丰富，价格低廉，质量较轻，化学性质稳定等优势。经检索尚未有以硅藻土为载体，制备负载型苯酚羟化制苯二酚催化剂的报道。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的诸多不足，以及金属氧化物催化剂用于苯酚过氧化氢羟化制备苯酚，存在催化活性低、寿命短的两大问题，一是提供一种操作方便、环境污染小的苯酚羟化制苯二酚的催化剂，二是提供一种过程简单、适合工业化生产的苯酚羟化制苯二酚的催化剂的制备方法。

实现上述目的采用以下技术方案：

一种苯酚过氧化氢羟化制邻苯二酚和对苯二酚用催化剂，所述的催化剂是以硅藻土为载体，按照1:1～1:100的质量比例，用浸渍法将金属物质负载到硅藻土载体上，经洗涤、焙烧得到的硅藻土负载金属催化剂。

进一步，所述的金属物质是铁或铜。

进一步，用浸渍法将铜或铁负载到硅藻土上，经洗涤、焙烧得到铜硅藻土、铁硅藻土或铁、铜复合氧化物硅藻土催化剂。

进一步，所述的铁盐为硝酸铁、醋酸铁、氯化铜，所述的铜为硝酸铜、醋酸铜、氯化铜。 

一种苯酚过氧化氢羟化制邻苯二酚和对苯二酚用催化剂的制备方法，包括下述步骤： 

a.按照计量取硅藻土，将硅藻土用碱性溶液或酸性溶液浸泡2～72小时，经过滤、洗涤至中性，干燥，得到硅藻土载体；

b.按照计量取金属物质，加水搅拌溶解后加入硅藻土载体，在低温的环境下搅拌，过滤，干燥，在300～900 ^oC空气气氛环境下煅烧2～8小时，得到硅藻土负载氧化物催化剂；

c.按照计量取苯酚、去离子水、硅藻土负载氧化物催化剂，混合在50 ^oC的环境下搅拌下，得到水溶液，将质量分数为30%的过氧化氢滴加到水溶液中，再滴加醋酸1~2滴，反应2 h后过滤除去硅藻土负载氧化物催化剂，硅藻土负载氧化物催化剂用乙醇洗涤干燥后重复使用；

d.用液相色谱检测，计算苯酚转化率、苯二酚的选择性、邻苯二酚对苯二酚的比例。

进一步，所述的碱性溶液是摩尔浓度为0.01～5 mol/L的氢氧化钠或氢氧化钾的一种。

进一步，所述的酸性溶液是摩尔浓度为0.01～5 mol/L的盐酸、醋酸或硝酸的一种。

进一步，所述的低温环境为35℃。

本发明的技术方案与现有技术相比，本发明以硅藻土为载体，利用碱性或酸性溶液浸泡硅藻土，洗涤、干燥得到硅藻土载体。硅藻土负载金属氧化物催化剂进行苯酚过氧化氢羟化联产邻苯二酚和对苯二酚的工艺，具有催化剂可循环使用、催化剂价格低廉、催化剂与产品分离容易、合成过程简单、苯酚转化率高，适合工业化生产的优点。

具体实施方式

    下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。