[发明专利]一种介孔功能杂化材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种介孔功能杂化材料，其特征在于该杂化材料是以金属盐和脂肪族或芳香族有机膦酸为原料，以有机胺为缚酸剂，于60-100℃加热搅拌使金属盐和有机膦酸完全结合成盐后经静置老化、洗涤、干燥、研磨制得的具有介孔、有序层状的功能杂化材料。

2.根据权利要求1所述的介孔功能杂化材料，其特征在于所述的金属盐为第三、四、五周期金属盐中的一种或两种混合物，所述的第三、四、五周期金属盐为镁、铝、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钼、铟、锡金属盐；优选为锆、镁、铜、镍、铝、铁、锡金属氯盐中的一种或两种混合；

所述的脂肪族有机膦酸为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸，优选为氨基三甲叉膦酸；所述的芳香族有机膦酸为苯膦酸、对苯二膦酸、间苯二膦酸、邻苯二膦酸、苄膦酸、对苄二膦酸、间苄二膦酸、邻苄二膦酸；优选为邻苯二膦酸、对苄二膦酸、间苄二膦酸、邻苄二膦酸。

3.根据权利要求2所述的介孔功能杂化材料，其特征在于所述的有机胺为乙胺、二乙胺、三乙胺、苯胺、二苯胺、十二胺、十六胺、吡啶、吡咯、喹啉。

4.根据权利要求1所述的介孔功能杂化材料，其特征在于所述的金属盐、有机膦酸和有机胺的物质的量之比控制为2m:n:2mn；其中，n为金属盐中金属离子的价态，m为有机磷酸中磷酸官能团数。

5.权利要求1所述的介孔功能杂化材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：以金属盐和脂肪族或芳香族有机膦酸为原料，将金属盐、脂肪族或芳香族有机膦酸溶于有机溶剂中，于60-100℃加热搅拌使金属盐和有机膦酸完全结合成盐，再加入有机胺，在相同温度下静置老化5-12h，再洗涤、干燥、研磨，制得具有介孔、有序层状的功能杂化材料。

6.根据权利要求5所述的介孔功能杂化材料的制备方法，其特征在于所述的金属盐为第三、四、五周期金属盐中的一种或两种混合物，所述的第三、四、五周期金属盐为镁、铝、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、铌、钼、铟、锡金属盐；优选为锆、镁、铜、镍、铝、铁、锡金属氯盐中的一种或两种混合；

所述的脂肪族有机膦酸为氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸，优选为氨基三甲叉膦酸；所述的芳香族有机膦酸为苯膦酸、对苯二膦酸、间苯二膦酸、邻苯二膦酸、苄膦酸、对苄二膦酸、间苄二膦酸、邻苄二膦酸；优选为邻苯二膦酸、对苄二膦酸、间苄二膦酸、邻苄二膦酸。

7.根据权利要求6所述的介孔功能杂化材料的制备方法，其特征在于所述的有机胺为乙胺、二乙胺、三乙胺、苯胺、二苯胺、十二胺、十六胺、吡啶、吡咯、喹啉。

8.根据权利要求5所述的介孔功能杂化材料的制备方法，其特征在于所述的金属盐、有机膦酸和有机胺的物质的量之比控制为2m:n:2mn；其中，n为金属盐中金属离子的价态，m为有机磷酸中磷酸官能团数。

9.一种采用权利要求1的介孔功能杂化材料催化生物质平台小分子转移加氢反应的方法，其特征在于包括以下步骤：将生物质平台小分子溶于醇中，以介孔功能杂化材料为催化剂，于80～180℃反应2～10h；结束后经过滤将催化剂与产物分离；其中，所用介孔功能杂化材料与生物质平台小分子的质量比为1：1～10，优选为1：1.5～2.5；醇中生物质平台小分子的浓度为0.1～1.0mol/L，优选为0.1～0.5mol/L。

10.根据权利要求9所述的采用介孔功能杂化材料催化生物质平台小分子转移加氢反应的方法，其特征在于所述的生物质平台小分子为乙酸丙酸及其酯、糠醛、5-羟甲基糠醛、5-甲基糠醛、肉桂醛、柠檬醛、藜芦醛；

所述的醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-丁醇、环己醇、乙二醇、糠醇。