[发明专利]一种用于生产绿色柴油添加剂的催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于生产绿色柴油添加剂的催化剂，其特征在于：是由MoO₃/ZrO₂-CeO₂固体超强酸与铈基固态离子液体相结合形成的复合催化剂，所述MoO₃/ZrO₂-CeO₂固体超强酸是以具有介孔结构的锆铈复合氧化物负载MoO₃合成的，所述铈基固态离子液体为Ce_0.33[TEAPS]₂PMo₁₂O₄₀、Ce_0.66[TEAPS]PMo₁₂O₄₀、Ce_0.33[TEAPS]HPMo₁₂O₄₀中的一种, 所述复合催化剂中MoO₃/ZrO₂-CeO₂固体超强酸的质量分数为60~90 wt%。

2.一种用于生产绿色柴油添加剂的催化剂的制备方法，其特征在于，是通过如下具体步骤实现的：

（1）锆铈复合氧化物的制备

将硝酸氧锆溶液和硝酸铈溶液混合搅拌25~35min，然后向其中加入尿素和PVA并继续搅拌25~35min，再于80~90℃下反应12~24h，将所得产物经离心、洗涤、干燥后于500~700℃焙烧5~7 h，得到锆铈复合氧化物；锆和铈的物质的量之比为1:2~2:1，所述尿素的加入量为硝酸氧锆和硝酸铈物质的量之和的10~20倍，所述PVP的加入量为硝酸氧锆和硝酸铈总重量的2~4 wt%；

（2）固体超强酸的制备

先将锆铈复合氧化物超声分散到去离子水中，然后向其中加入钼酸铵，在90℃水浴条件下蒸干，将蒸干所得的物料在500~800℃下焙烧4~6h，得到MoO₃的含量为15 ~30 wt%的MoO₃/ZrO₂-CeO₂固体超强酸；

（3）离子液体前驱体TEAPS的制备

将1,3-丙烷磺酸内酯和环己烷加入到超声反应器中搅拌溶解，然后通入氩气30min，再打开超声反应器保持功率在100~200W，然后向其中滴加三乙胺，反应4~6h得到混合物，然后将混合物进行离心、洗涤、干燥得到的白色粉末固体即为离子液体前驱体，记为TEAPS；其中三乙胺与1,3-丙烷磺酸内酯的物质的量之比为1:1，1,3-丙烷磺酸内酯在环己烷中的物质的量浓度为0.1mol/L；

（4）铈基固态离子液体的原位负载

将MoO₃/ZrO₂-CeO₂固体超强酸、磷钼酸、硝酸铈、TEAPS加入到去离子水中得到混

合物，在室温下搅拌15min后转移至超声反应器中于100 ~300 W反应4~6 h，然后依次进行离心、洗涤、干燥，得到固体超强酸与铈基固态离子液体的复合催化剂；磷钼酸、硝酸铈和TEAPS在反应过程中合成的铈基固态离子液体为Ce_0.33[TEAPS]₂PMo₁₂O₄₀、Ce_0.66[TEAPS]PMo₁₂O₄₀、Ce_0.33[TEAPS]HPMo₁₂O₄₀中的一种。

3. 如权利要求2所述的用于生产绿色柴油添加剂的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，硝酸氧锆溶液的物质的量浓度为0.2~0.4mol/L，硝酸铈溶液的物质的量浓度为0.2 ~ 0.4mol/L。

4.如权利要求2所述的用于生产绿色柴油添加剂的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，TEAPS与磷钼酸的物质的量之比为(1~2):1，硝酸铈与磷钼酸的物质的量之比为（0.33~0.66）:1，所述复合催化剂中MoO₃/ZrO₂-CeO₂固体超强酸的质量分数为 70 ~60wt%。