[发明专利]一种氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂及其制备与应用

权利要求书

1.一种氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂，其特征在于，其化学式为[HSO₃Bmim] [HSO₄]/GO，由酸性离子液体[HSO₃Bmim][HSO₄]固载于氧化石墨（GO）得到。

2.一种根据权利要求1所述的氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂的用途，其特征在 于，用于催化环己酮肟贝克曼重排制己内酰胺。

3.一种根据权利要求1所述的一种氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂的制备方法， 其特征在于，包括以下步骤：

（1）氧化石墨的制备：在干燥烧瓶中加入50mL的质量分数98%的浓硫酸，冷却至5℃，电 磁搅拌中加入2g石墨粉和1gNaNO₃，将6gKMnO₄加入烧瓶内，控制反应温度10~15℃，保持反 应0.5h，此阶段称为低温反应；然后将装置转移到35℃恒温水浴中，继续搅拌2h，完成中温 反应；在搅拌中加入90mL去离子水，使体系在65℃下反应0.5h，加入适量H₂O₂，趁热抽滤，然 后用质量分数5%HCl和水洗涤，所得滤饼置于40℃的烘箱烘干，得到氧化石墨；

（2）酸性离子液体的制备：称取摩尔比1.1:1的N-甲基咪唑和1,4-丁烷磺酸内酯，加入 烧瓶中在40℃的条件下冷凝回流反应24h，抽滤，真空干燥，得两性离子中间体；于烧瓶中加 入中间体和浓硫酸，在80℃下回流搅拌4h，溶液呈粘稠状，分别用甲苯和乙酸乙酯反复洗涤 3次，真空干燥，得1-甲基3-（4-磺丁基）咪唑硫酸氢盐（[HSO₃Bmim][HSO₄]）；

（3）氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂的制备：将0.06~0.15g酸性离子液体加入 50mL无水乙醇中，待其溶解，再加入0.5g氧化石墨，室温搅拌24h，反应结束后，抽滤，乙醚 洗涤，真空干燥，得[HSO₃Bmim][HSO₄]/GO。

4.根据权利要求3所述的一种氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂的制备方法，其特 征在于，步骤（1）所述的石墨粉为光谱纯石墨粉。

5.根据权利要求3所述的一种氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂的制备方法，其特 征在于，步骤（1）所述的氧化石墨的制备方法中，在进行氧化石墨制备前，对氧化石墨进行 预氧化，其步骤如下：80℃恒温水浴，烧瓶内加入2.5gP₂O₅和10mL98%的浓H₂SO₄，温度上升 到80℃后，加入5g石墨粉，2.5gK₂S₂O₈，搅拌反应4h，冷却室温后加入100mL水，抽滤，用质量 分数5%NaOH溶液洗涤至中性，置于80℃烘箱中烘2h，得预氧化石墨。

6.根据权利要求3所述的一种氧化石墨固载型酸性离子液体催化剂的制备方法，其特 征在于，所述KMnO₄分三次加入，每次间隔10min。