[发明专利]一种双酸性固载型离子液体催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种双酸性固载型离子液体催化剂，其特征在于该催化剂由双酸性离子液体通过键合接枝法固载到Cu掺杂的介孔分子筛Cu-SBA-15载体上得到；其中双酸性离子液体由磺酸功能化离子液体与金属卤化物制备得到，双酸性离子液体的固载量为0.5～2.0mmol/g载体，介孔分子筛Cu-SBA-15中Cu的掺杂质量为0.7～4.2％。

2.根据权利要求1所述的双酸性固载型离子液体催化剂，其特征在于所述磺酸功能化离子液体的阳离子为磺丙基咪唑、磺丁基咪唑、3-三乙胺基丙烷-1-磺酸、4-三乙胺基丁烷-1-磺酸、3-三丁胺基丙烷-1-磺酸或4-三丁胺基丁烷-1-磺酸中的任一种；阴离子为氯离子或溴离子中的任一种；金属卤化物为无水氯化铝、氯化铜、氯化亚铜、氯化锌、氯化镍或溴化亚铜中的至少一种。

3.一种制备如权利要求1所述的双酸性固载型离子液体催化剂的方法，其具体步骤如下：

(1)双酸性离子液体的制备：将磺酸功能化离子液体加入三口烧瓶中，在惰性气体保护下加入金属卤化物，搅拌使其完全溶解，并在80～120℃下继续搅拌反应8～24h，经真空干燥后即可得到双酸性离子液体；

(2)介孔分子筛Cu-SBA-15载体的制备：将三嵌段共聚物P123加入无水乙醇中，搅拌使其完全溶解，然后加入二水合氯化铜和去离子水，向其中逐滴加入正硅酸四乙酯并继续搅拌0.5～2h，得到的澄清溶液静置待溶剂充分挥发；将干燥后的凝胶和尿素溶于去离子水中，转移至反应釜内并置于80～120℃烘箱中水热老化24～48h；反应结束后自然冷却，经过滤、洗涤、真空干燥后，焙烧除去模板剂，即得到介孔分子筛Cu-SBA-15载体；

(3)双酸性固载型离子液体催化剂的制备：将介孔分子筛Cu-SBA-15载体分散到甲苯中，加入硅烷偶联剂，在80～110℃下搅拌反应24～48h，经过滤、洗涤、真空干燥后，得到含偶联剂的载体；将双酸性离子液体溶于极性溶剂中，在惰性气体保护下加入上述含偶联剂的载体，并在80～110℃下搅拌反应12～36h；反应结束后，过滤出固体并以极性溶剂洗涤除去多余的离子液体，然后真空干燥，即得到双酸性固载型离子液体催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的磺酸功能化离子液体和金属卤化物的摩尔比为1:(1.5～3)；所述的三嵌段共聚物、二水合氯化铜和正硅酸四乙酯的质量比为1:(0.02～0.20):(2.0～2.5)。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的无水乙醇和去离子水的体积比为(30～60):1。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述的尿素和去离子水的质量比为1:(224～280)。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的介孔分子筛Cu-SBA-15载体、硅烷偶联剂和甲苯的质量比为1:(1～5):(50～80)。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的硅烷偶联剂为3-氯丙基三甲氧基硅烷或3-氯丙基三乙氧基硅烷中的任一种。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的双酸性离子液体、含偶联剂的载体和极性溶剂的质量比为1:(0.5～2.5):(60～100)。

10.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述的极性溶剂为甲苯、丙酮或二氯甲烷中的任一种。