[发明专利]一种B/L酸修饰的有机硅球催化剂及制备和其应用

权利要求书

1.一种 B/L酸修饰的有机硅球催化剂的制备方法，其特征在于：其制备过程如下，以正硅酸乙酯与3-卤丙基三乙氧基硅烷为硅源通过stober法制备有机硅球，然后向其表面嫁接二咪唑烷基基团，得二咪唑烷基修饰有机硅球，向二咪唑烷基修饰有机硅球引入有机磺酸基团，最后引入具有催化活性的过渡金属阴离子络合物，合成催化剂M-S-BIM- SiO₂，其中，M为过渡金属离子Co、Cu、Zn、Mn、Ni的一种或两种以上，以过渡金属氯化物的形式引入B/L酸修饰的有机硅球上，S为有机磺酸基团，BIM为桥连的双咪唑氮正离子。

2.按照权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：所用3-卤丙基三乙氧基硅烷前驱体为：3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-溴丙基三乙氧基硅烷、3-碘丙基三乙氧基硅烷的一种或两种以上，所用3-卤丙基三乙氧基硅烷在有机硅球上的摩尔百分含量以加入正硅酸乙酯总摩尔量计为1-10%。

3.按照权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：所用二咪唑烷基前驱体为： 1,2-二咪唑乙烷、1,3-二咪唑丙烷、1,4-二咪唑丁烷、1,5-二咪唑戊烷的一种或两种以上，所用二咪唑烷基在有机硅球上的摩尔百分含量以正硅酸乙酯计为1-10%。

4.按照权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：所用有机磺酸基团前躯体为：1,3-丙磺酸內酯、1,4-丁磺酸內酯的一种或两种，所用有机磺酸基团在有机硅球上的摩尔百分含量以正硅酸乙酯计为1-10%。

5.按照权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：过渡金属在催化剂上质量百分含量以正硅酸乙酯计为0.5-20%。

6.按照权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：过渡金属离子存在形式为过渡金属阴离子络合物，其为过渡金属氯化物，通过离子键与双咪唑氮正离子配对，其结构为MCl₄^2-、MCl₃^-、M₂Cl₇^3-的一种或两种以上。

7.按照权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂比表面积50-200m²/g，直径30-100nm。

8.一种权利要求1-7任一所述制备方法制备获得的催化剂。

9.一种权利要求8所述催化剂在环己基过氧化氢分解中的应用，其特征在于：采用所述B/L酸修饰的有机硅球催化剂实现环己基过氧化氢分解，生产环己醇与环己酮。

10.按照权利要求9所述应用，其特征在于：分解反应在耐压釜中以间歇方式进行，催化剂用量为环己基过氧化氢溶液质量的0.1-1%，环己基过氧化氢分解以环己烷为溶剂，环己基过氧化氢质量浓度为1-10%，反应温度为50-150℃，反应时间为0.5-2h。