[发明专利]一种采用非均相催化剂制备过氧乙酸和提高过氧乙酸稳定性的方法

说明书

本发明提供了一种采用非均相催化剂制备过氧乙酸的方法，是将凹凸棒石经过酸活化和过氧化物活化，再与含磺酸基的有机物反应制备凹凸棒石负载磺酸基超强酸催化剂；以负载型超强酸催化剂催化双氧水和乙酸反应制备过氧乙酸，采用该催化反应体系反应条件温和，催化剂可循环使用，设备腐蚀小，产品纯度高。本发明同时提供了适用于高浓度过氧乙酸和低浓度过氧乙酸的复合稳定剂，添加稳定剂后可明显提高过氧乙酸的保存时间。

技术领域

本发明涉及一种采用非均相催化剂制备过氧乙酸的方法，克服了传统过氧乙酸制备方法反应剧烈，催化剂不能循环使用，设备腐蚀严重的缺点；本发明同时涉及提高过氧乙酸稳定性的的复合稳定剂，可明显提高过氧乙酸的保存时间；本发明属于精细化工技术领域。

背景技术

过氧乙酸作为一种重要的有机化工原料，有着广泛的用途。它可以作为氧化剂用于烯烃的环氧化，可以作为纺织、纸张、油脂、石腊和淀粉的漂白剂，也可以作为灭菌剂，用于传染病消毒、饮用水消毒、织物消毒以及食品工业消毒等。

在生产过氧乙酸的工艺中，一般使用硫酸作催化剂，这不仅造成了对设备的腐蚀，同时，由于催化剂溶解在反应液体中，不易分离，不可以重复回收利用，影响产品质量，特别是作为杀菌剂使用时，存在一定的安全风险。因此，开发新的催化剂对有机过氧化物的制备具有重要意义。

过氧乙酸作为传统的过氧化物消毒剂有其独特的优势，过氧乙酸灭菌效果好、应用范围广且消毒后不残留毒性成分。但它具有刺激性气味且容易分解，过氧乙酸存放过程中除自然分解外，影响其分解的因素还有光、温度、溶液中的金属离子，因此制约了过氧乙酸的使用。生产工艺以及存储温度对于过氧乙酸的稳定性有很大影响，但是生产工艺难改变，而低温保存耗能大，通过向过氧乙酸溶液中添加稳定剂既安全又经济。

发明内容

本发明提供了一种采用非均相催化剂制备过氧乙酸的方法，是将凹凸棒石经过酸活化和过氧化物活化，再与含磺酸基的有机物反应制备凹凸棒石负载磺酸基超强酸催化剂；以负载型超强酸催化剂催化双氧水和乙酸反应制备过氧乙酸，采用该催化反应体系反应条件温和，催化剂可循环使用，设备腐蚀小，产品纯度高。本发明同时提供了适用于高浓度过氧乙酸和低浓度过氧乙酸的复合稳定剂，添加稳定剂后可明显提高过氧乙酸的保存时间。

一、催化剂的制备

（1）在凹凸棒石中加入硫酸，回流酸化后抽滤，洗涤，干燥，得到酸化凹凸棒石。步骤中：硫酸的浓度为1.0-2.5 mol /L，酸化温度为酸化温度为80-100 ℃，回流时间为4-10h，凹凸棒石与硫酸的质量比为100：1-5。

（2）将酸化凹凸棒石加入到双氧水中，以硅酸钠调节pH至 10，反应，过滤，固体用蒸馏水洗涤至中性，烘干，得到双氧水改性的凹凸棒石。步骤中：双氧水的质量浓度为25-50%，酸化凹凸棒石与双氧水的质量比为100：15-30，反应温度为25-60 ℃，反应时间为5-8h。

（3）将双氧水改性的凹凸棒石加入到去离子水中，室温下搅拌，然后加入异丙基苯磺酸，搅拌回流反应，过滤，干燥，得到凹凸棒石负载磺酸基固体超强酸催化剂。步骤中：，反应温度60-90℃，回流时间1-4 h，双氧水改性的凹凸棒石与异丙基苯磺酸的质量比为100：20-45。

二、过氧乙酸的制备

本发明采用非均相催化剂制备过氧乙酸的方法，是在冰乙酸中加入非均相催化剂凹凸棒石负载异丙基苯磺酸，室温下搅拌，滴加过氧化氢，滴加完毕后搅拌反应，过滤，避光静置，得到过氧乙酸。过程中：过氧化氢的质量浓度为25~50%，冰乙酸与过氧化氢的体积比为100：50-150，冰乙酸与凹凸棒石负载异丙基苯磺酸催化剂的体积质量比为100ml：0.5-2.5g，双氧水滴加速度为0.5-3ml/min，反应温度为25~50℃，反应时间为2-24 h；静置温度为5-25℃，静置时间为24-48 h。

三、提高过氧乙酸稳定性的方法