[发明专利]空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的制备方法与应用

权利要求书

1.一种空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、以水溶性糖为碳源配置为水溶性糖溶液，并在反应釜中反应，反应完毕降至室温，抽滤并用去离子水和乙醇交替洗涤滤饼至漏斗下端滴液无色，干燥得到纳米胶体碳球；

S2、将纳米胶体碳球加入无机金属盐溶液/无机金属盐混合溶液中，搅拌吸附，然后过滤，洗涤，得到空心介孔无机氧化物碳球前体；

S3、将空心介孔无机氧化物碳球前体干燥后研磨成粉末，并将粉末梯度升温煅烧，既得到空心介孔无机氧化物纳米球固体碱。

2.根据权利要求1所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述水溶性糖为葡萄糖、蔗糖或可溶性淀粉，水溶性糖溶液的浓度为0.5 ~1.5M；

反应釜中反应温度为160~200 ℃，反应时间为2~8 h；干燥温度为60~80 ℃，干燥时间为12~20h。

3.根据权利要求1所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的制备方法，其特征在于，步骤S2中，搅拌吸附的温度为25~90 ℃，搅拌吸附时间为12~36 h；无机金属盐溶液/无机金属盐混合溶液的浓度为0.5~2.5 M；

所述无机金属盐为硝酸镁、硝酸锌、硝酸钾、硝酸铯、硝酸钙、硝酸锶、硝酸锆、硝酸铁、硝酸铬、硝酸锰、硝酸镍、硝酸铝、硝酸镧、硝酸铈、醋酸镁、醋酸锌、醋酸钾、醋酸铯、醋酸钙、醋酸锶、醋酸锆、醋酸铁、醋酸铬、醋酸锰、醋酸镍、醋酸铝、醋酸镧、醋酸铈中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的制备方法，其特征在于，步骤S3中，空心介孔无机氧化物碳球前体的干燥温度为60~100 ℃，干燥时间为12~36 h；

煅烧时升温速率为1~10 ℃/min，煅烧温度为400~650 ℃，煅烧时间为2~5 h。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的制备方法制得的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的一种应用，其特征在于，所述空心介孔无机氧化物纳米球固体碱用于催化酚类化合物选择性O-烷基化反应。

6.根据权利要求5所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的应用，其特征在于，应用的过程包括以下步骤：以碳酸酯为烷基化试剂，在惰性气体保护下，将碳酸酯、酚类化合物、空心介孔无机氧化物纳米球固体碱放入容器内进行反应，即实现酚类化合物选择性O-烷基化。

7.根据权利要求6所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的应用，其特征在于，所述空心介孔无机氧化物纳米球固体碱为酚类化合物质量的10~50 %；

碳酸酯与苯酚类化合物的摩尔比为1~5：1；

反应温度为160~350 ℃，反应时间为10~30h。

8.根据权利要求6所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的应用，其特征在于，所述碳酸酯为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二异丙酯、碳酸二癸酯、碳酸二正丁酯、碳酸二苯酯、碳酸二辛酯或碳酸二戊酯。

9.根据权利要求6所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的应用，其特征在于，所述酚类化合物为邻苯二酚、苯酚、对苯二酚、间苯二酚、间苯三酚、邻苯三酚、1,2,4-苯三酚、2-硝基间苯三酚或4,6-二硝基邻苯三酚；

酚类化合物还包括含有取代基的邻苯二酚、含有取代基的苯酚、含有取代基的对苯二酚或含有取代基的间苯二酚；

所述取代基为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、甲氧基、硝基或卤素。

10.根据权利要求6所述的空心介孔无机氧化物纳米球固体碱的应用，其特征在于，所述空心介孔无机氧化物纳米球固体碱使用后经离心、清洗干燥后在550 ℃活化4 h，即实现再生循环利用。