[发明专利]一种微胶囊负载的金属配合物催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于催化剂材料的制备领域，特别涉及一种微胶囊负载的金属配合物催化剂的制备方法。

背景技术

环境污染的控制与治理是人类面临和亟需解决的重大问题，工业和生活废弃物的增多，严重影响着人类赖以生存的生态环境。针对这些有机污染物治理的研究已引起国内外的广泛关注。将金属配合物作为催化剂用于氧化降解有机污染物是近年来国内外学者研究的热点。

在文献[Sorokin A,Seri,J L,Meunier B.Science,1995,268:1163-1166]和[Sorokin A,Suzzoni-Dezard S D,Meunier B.J Am Chem Soc,1996,118(31):7410-7411]中Bernard Meunier等利用水溶性的磺化酞菁FePcS成功地降解了水中的2，4-氯代苯酚，得到了相当高的矿化率。在相关综述[范志云,李爱民,吴林,侯国华等.现代化工.2006,26(10):20-24]]中也有将其用于催化降解有机污染物的报道。文献[Shul’pin G B,Kozlov Y N,Kholuiskaya S N,Plieva M I.Journal of Molecular Catalysis A:Chemical299(2009)77-87]中Georgiy B.Shul’pin等将环多胺结构的催化剂用于染料罗丹明的催化氧化降解取得了很好的效果。

但很多金属配合物催化剂并不稳定，在水中极易发生聚集而失活，因而，负载型催化剂也越来越受到人们的关注。负载催化剂的主要优点有：(1)反应后处理方便，通过简单过滤即可将其分离；(2)可以回收负载常用的昂贵试剂/催化剂并重复使；(3)提高催化剂的稳定性；(4)有毒试剂或重金属的离子固定在反应的载体上，可减少它们流失到反应的溶液中等来进行污染治理。负载化的方法有很多，借助微胶囊化的技术手段可以制备出微胶囊负载的金属配合物催化剂，从而提高其稳定性，便于回收利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种微胶囊负载的金属配合物催化剂的制备方法，该催化剂脱色率高、催化效果明显，可循环使用。

本发明的一种微胶囊负载的金属配合物催化剂的制备方法，包括：复乳蒸发法、乳化交联法或液中干燥法；

其中复乳蒸发法的具体步骤为：将金属配合物催化剂溶解或混合在水中，得到水相；将包封材料溶解在挥发类有机溶剂中，得到油相；将水相和油相以乳化的方式混合，得到油包水乳液，然后加入水（即外水相）中，分散乳化，得到水包油包水复乳，挥发、离心分离、洗涤、干燥，即得微胶囊负载后的金属配合物催化剂；其中，油相与水相的体积比为（1-100）：1，催化剂在水中的浓度范围为0.001-10wt%，包封材料在油相中的浓度范围为1-10wt%，外水相与油包水乳液的体积比为（100-1）：1；

乳化交联法的具体步骤为：将包封材料溶解在水中，然后混合或溶解金属配合物催化剂，得到水相；将水相和熔融状态的疏水相混合，乳化，得到油包水乳液，然后将油包水乳液降温至并加入交联剂进行交联固化，过滤、洗涤、冷干，即得微胶囊负载后的金属配合物催化剂；其中，金属配合物在水中的浓度范围为0.001-10wt%，包封材料在水中的浓度范围为1-10wt%，包封材料与金属配合物的质量比为（1-1000）：1，疏水相和水相的体积比为（1-1000）：1，交联剂与包封材料的质量比为（0.001-1）：1；

液中干燥法的具体步骤为：将包封材料溶解在挥发类有机溶剂中，然后溶解或混合金属配合物催化剂，得到油相；将油相和熔融状态的疏水相混合，乳化，得到油包油乳液，然后挥发、过滤、洗涤、干燥，即得微胶囊负载后的金属配合物催化剂；其中，金属配合物在有机溶剂中的浓度范围为0.001-10wt%，包封材料在有机溶剂中的浓度范围为1-10wt%，包封材料与金属配合物的质量比为（1-1000）：1，熔融态的疏水相和油相的体积比为（1-1000）：1。

所述复乳蒸发法中的包封材料为聚乳酸、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素中的一种或几种，优选乙基纤维素；挥发类有机溶剂为氯仿、甲苯、乙酸乙酯或二氯甲烷。

所述挥发的方式包括常温静置、升温搅拌、真空旋蒸或低温缓慢挥发；干燥的方式包括自然晾干、高温干燥或冷冻干燥，优选冷冻干燥。

所述乳化交联法中的包封材料为壳聚糖、海藻酸钠、明胶、阿拉伯胶中的一种或几种，优选明胶。