[发明专利]一种碳酸亚乙烯酯液相合成的固体催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种碳酸亚乙烯酯液相合成的固体催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分；所述载体为分子筛，所述活性组分为ⅠA主族和ⅡA主族的氢氧化物、碳酸盐与碳酸氢盐；所述分子筛为Y、Beta、MOR、ZSM与镁铝水滑石中的至少一种；所述活性组分的质量百分含量以所述催化剂质量的基准计算为2～45％。本发明固体催化剂，能够用于氯代碳酸乙烯酯液相催化脱除氯化氢制备碳酸亚乙烯酯反应中，有效提高了氯代碳酸乙烯酯的转化率和碳酸亚乙烯酯的选择性，具有极好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于化学化工材料技术领域，尤其是一种碳酸亚乙烯酯液相合成的固体催化剂及制备方法和应用。

背景技术

碳酸亚乙烯酯是一种效果理想的锂离子电池电解液的有机成膜添加剂，它能使溶剂分子优先在负极表面形成致密的固体电解质界面膜，随着其纯度的增加，形成的固体电解质界面膜致密性增加，得到的膜离子通透性好，并且电子绝缘性好，有利于锂离子在充放电过程中进出负极，但负极上的电子不能接触到溶剂分子，提高了倍率性能并且也提高了存储、低温放电和高温充放电等多方面的性能。从而增加锂离子电池的能量密度和使用寿命。

第一例报道碳酸亚乙烯酯的合成方法的是在上世纪六十年代美国化学会杂志(Journal oftheAmerican Chemical Society,1955,77,3789-3793),从氯代碳酸乙烯酯脱除氯化氢制得碳酸亚乙烯酯，脱除氯化氢使用的试剂便是三乙基胺。中国发明专利公开文献CN200510048217.0也公开了一种氯代碳酸乙烯酯脱除氯化氢制得碳酸亚乙烯酯的合成方法，在专利中明确提出脱除氯化氢使用的是三烷基胺，特别有效的也是三乙胺。目前报道的碳酸亚乙烯酯合成方法是都是通过卤代碳酸乙烯酯脱除卤化氢制得，三乙胺被认为是最有效的脱除卤化氢的试剂。在这个合成工艺中一般需要大量的有机溶剂与三乙胺，在三乙胺脱除卤化氢的过程中，生成的卤化氢会与大量存在的三乙胺生成三乙胺盐酸盐，会导致反应生成的产品碳酸亚乙烯酯与三乙胺盐酸盐混合生成一种难以分离的黑色粘稠状物质，使目的产物碳酸亚乙烯酯被这种黑色粘稠状物质包裹，不利于后续的分离。同时，三乙胺不能反复使用。

通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种碳酸亚乙烯酯液相合成的固体催化剂及制备方法和应用。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种碳酸亚乙烯酯液相合成的固体催化剂，所述催化剂包括载体和活性组分；

所述载体为分子筛，所述活性组分为ⅠA主族和ⅡA主族的氢氧化物、碳酸盐与碳酸氢盐；

所述分子筛为Y、Beta、MOR、ZSM与镁铝水滑石中的至少一种；

所述活性组分的质量百分含量以所述催化剂质量的基准计算为2～45％。

进一步地，所述活性组分，以催化剂质量为基准，活性组分的质量百分含量以所述催化剂质量的基准计算为5～20％。

进一步地，所述催化剂为氯代碳酸乙烯酯液相催化脱除氯化氢制备碳酸亚乙烯酯的催化剂。

如上所述的固体催化剂在碳酸亚乙烯酯液相合成方面中的应用。

如上所述的固体催化剂的制备方法，至少包含以下步骤：

a)将活性组分配制成前驱体溶液；

b)以分子筛为载体，采用等体积浸渍法负载步骤a)中配制的前驱体溶液；

c)将步骤b)中负载过活性组分的分子筛催化剂，经过干燥；

d)将步骤c)中干燥后的催化剂于空气中焙烧，制得所述固体催化剂。