[发明专利]一种基于废旧塑料的多孔催化剂的制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种基于废旧塑料的多孔催化剂，所述多孔催化剂为PS@Co‑Salen_‑1，所述PS@Co‑Salen_‑1的结构式为：或者所述多孔催化剂为PS@Co‑Salen_‑2，所述PS@Co‑Salen_‑2的结构式为：本发明还提供了所述基于废旧塑料的多孔催化剂的制备方法和应用，所述多孔催化剂，先基于废旧塑料中提取的聚苯乙烯，再合成醛基修饰的聚苯乙烯，然后以单缩型的Salen或者邻苯二胺为交联剂，使聚苯乙烯的链发生交联，同时形成Salen，然后完成金属配位，获得目标催化剂。所述多孔催化剂不仅可以多次循环使用，同时也有利于解决了当前白色污染的问题。

技术领域

本发明属于有机催化领域，特别涉及一种基于废旧塑料的多孔催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

2,3,6-三甲基对苯醌是生产维生素E的重要中间体，目前主要是通过2,3,6-三甲基苯酚一步氧化得到。目前工业生产中制备2,3,6-三甲基对苯醌使用的催化剂主要是通过氯化铜、希夫碱金属配合物(Salen)等一系列均相催化剂。Salen是指一类配位原子为二氮的双席夫碱配体，其中心位置有四个配位原子，能和大部分过渡金属元素及部分主族元素形成稳定的配合物生成M-Salen(M＝Ti,Zr,Fe,Mn,Ni,V,Cu,Co,Zn,Al,Sm等)金属配合物。但这种方法催化剂和产物分离困难，且催化剂也不能重复利用。大量金属废水的排放，对环境也造成了巨大的危害。因此找到合适的对环境无害且能够利于工业生产的催化剂迫在眉睫。

白色污染是由于人类过多的使用聚苯乙烯，聚丙烯等难降解的高分子聚合物制成的一次性包装袋、塑料薄膜、一次性餐盒以及大量的白色泡沫等塑料制品引起的污染。这些塑料制品放置到大自然中，不仅对土地、海洋生物、陆地生物甚至是人类都造成了极大的危害，而且一定程度上也造成了视觉污染。如何解决这个问题已经成为人类目前亟需解决的问题之一。

发明内容

本发明提供了一种基于废旧塑料的多孔催化剂及其制备方法与应用，其目的是为了解决背景技术中提到的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于废旧塑料的多孔催化剂，所述多孔催化剂是以废旧塑料为基材的多孔催化剂，所述多孔催化剂为PS@Co-Salen_-1，所述PS@Co-Salen_-1的结构式为：

或者所述多孔催化剂为PS@Co-Salen_-2，所述PS@Co-Salen_-2的结构式为：

本发明还提供了一种多孔催化剂的制备方法，包括以下步骤：

从废旧塑料中提取聚苯乙烯

将废旧塑料进行溶解，溶解以后将其滴入有机溶剂中，得到聚苯乙烯；

(1)制备PS@CHO

将步骤(1)中得到的聚苯乙烯与5-氯甲基水杨醛通过傅-克反应得到PS@CHO；

(2)制备S-Salen

将3,5-二叔丁基水杨醛与邻苯二胺在惰性气体保护下反应得到S-Salen；

(3)制备PS@Salen

将步骤(2)中制备的PS@CHO和步骤(3)中制备S-Salen反应或将步骤(2)中制备的PS@CHO与邻苯二胺反应，得到PS@Salen；

(4)制备多孔催化剂

将所述步骤(4)制备的PS@Salen和四水合醋酸钴反应得到多孔催化剂。