[发明专利]一种复合固体酸催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种复合固体酸催化剂的制备方法及应用，该方法将anderson结构铁钼钨杂多酸与稀土结合，再负载在载体材料上而成，anderson结构铁钼钨杂多酸的分子式通式为Ln[FeMo₅WO₂₄H₆]，其中Ln选自La,Ce，Pr，Nd，Dy，Yb，Ho，Er，Sm，Eu，Lu，Tb，Y，Gd中的一种或几种。本发明制备的复合固体酸催化剂解决了纤维素裂解过程中需要的强酸性环境，避免了水、醇类等溶剂的引入，从而避免引入额外的活泼氢，使反应条件大大温和化，解决了纤维素作为多元醇替代物应用于聚氨酯工业的关键问题。

【技术领域】

本发明涉及一种复合固体酸催化剂的制备方法，尤其涉及一种新型的稀土修饰的Anderson结构固体酸催化剂的制备方法及该催化剂的应用，属于化工新材料技术领域。

【背景技术】

植物基原材料作为化工原料的研究与开发一直是人们关注的问题。如果这个问题可以解决，那么就意味着人类使用的额化工原料不再仅仅依赖于石油，而且可以直接在植物中获取。这就是所谓的农业化工的概念。纤维素是自然界存量最大的植物原料。其结构中含有多羟基，与聚氨酯的原料多元醇有很多相似之处。但是纤维素的分子量达到几百万，远远超过了常规多元醇的概念。将纤维素的分子链切断，形成适宜的分子量分布以达到聚氨酯工业的使用要求，是目前的研究热点。

尽管有很多研究工作表明，可以通过各种方法将纤维素切断成为小分子片段，但是有两个关键技术阻碍的纤维素在聚氨酯工业中的应用。第一，很多方法需要高温高压，能耗过高，投入产出比不适合产业化的要求；第二，聚氨酯工业对多元醇的杂质含量，尤其是含有活泼氢的杂志，如水，醇等，要求极为苛刻，因为这些物质具有更强的与异氰酸酯反应的活性，会优先与异氰酸酯反应形成局部的爆聚现象，从而导致聚氨酯分子链的扩链失败。但是很多方法都不可避免的要引入额外的水或醇作为溶剂。

【发明内容】

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于纤维素液化制备植物聚醚的复合固体酸催化剂的制备方法，该方法制备的复合固体酸催化剂解决了纤维素裂解过程中需要的强酸性环境，避免引入额外的活泼氢，使反应条件大大温和化。

本发明的另一目的是提供一种上述复合固体酸催化剂的应用。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种复合固体酸催化剂的制备方法，其特征在于将anderson结构铁钼钨杂多酸与稀土结合，再负载在载体材料上而成。

本发明中anderson结构铁钼钨杂多酸的分子式通式为Ln[FeMo₅WO₂₄H₆]，其中Ln选自La,Ce，Pr，Nd，Dy，Yb，Ho，Er，Sm，Eu，Lu，Tb，Y，Gd中的一种或几种。

本发明中的载体为硅藻土，活性炭，凹凸棒粘土中的一种或几种。

一种复合固体酸催化剂的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：

(1)合成(NH₄)₃[FeMo5WO24H6]：

将原料(NH₄)₃Mo₇O₂₄，(NH₄)₃W₇O_24，硫酸亚铁和适量的水以摩尔比1：0.8-1.2：0.1-0.2：10-50，在反应温度80-100℃条件下，反应时间为1-6小时；

(2)合成Ln[FeMo5WO24H6]：