[发明专利]一种含钛多金属氧酸盐及其制备和在CO2

权利要求书

1.一种含钛多金属氧酸盐，其特征在于，分子式为(TBA)_nPTi₂W₁₀O₄₀·(n-7)Br，n＝7～10；所述含钛多金属氧酸盐同时具备路易斯酸性位点和路易斯碱性位点的双功能活性位点以及亲核基团(Br-)。

2.根据权利要求1所述的含钛多金属氧酸盐，其特征在于，所述含钛多金属氧酸盐具有菱形十二面体或球体或立方体的规则结构。

3.根据权利要求1或2所述的含钛多金属氧酸盐，其特征在于，所述含钛多金属氧酸盐以磷源、钛源、钨源和溴源为原料，依次经过溶剂热反应-离子交换反应，经过自组装后得到规则、有序的所述含钛多金属氧酸盐。

4.根据权利要求3所述的含钛多金属氧酸盐，其特征在于，所述磷源、所述钛源和所述钨源溶剂与第一溶剂中进行溶剂热反应得到含钛多金属氧酸盐前体；所述含钛多金属氧酸盐前体与所述溴源在所述三溶剂体系中进行离子交换反应得到无序含钛多金属氧酸盐；

所述无序含钛多金属氧酸盐在双溶剂体系中进行自组装得到所述含钛多金属氧酸盐。

5.根据权利要求4所述的含钛多金属氧酸盐，其特征在于，所述含钛多金属氧酸盐前体和TBABr摩尔比为1：8时，在所述双溶剂体系中自组装得到完全的菱形十二面体结构；分子式为(TBA)₈PTi₂W₁₀O₄₀·Br。

6.根据权利要求4所述的含钛多金属氧酸盐，其特征在于，所述三溶剂体系中，至少一种为水，一种能为与水互溶的有机溶剂，一种与水不互溶的有机溶剂；

和/或，所述双溶剂体系中，两种溶剂为极性差值≥3的不互溶有机溶剂；

和/或，所述双溶剂体系中的两种溶剂的极性分别为2.4～3和6.2～6.6。

7.根据权利要求6所述的含钛多金属氧酸盐，其特征在于，所述含钛多金属氧酸盐前体与所述溴源的摩尔比为1∶7～10；和/或，所述三溶剂体系包括水、乙腈、二氯甲烷，摩尔比为1∶2∶28；和/或，所述双溶剂体系包括甲苯和甲醇，体积比为1∶1。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的含钛多金属氧酸盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将80～100mmol的钨源溶于第一溶剂中，搅拌溶解后加入40～50mmol磷源，继续搅拌至形成澄清的混合溶液A；

(2)将1.5～3mL钛源加入所述混合溶液A中得到混合溶液B；

(3)将步骤(2)制备得到混合溶液进行溶剂热反应，反应结束后搅拌条件下冷却至室温得到溶液C；

(4)将得到的步骤(3)冷却后的溶液C离心、取上清液，调节pH至7.5～8.2，待白色固体析出后，离心，收集澄清的溶液D；

(5)在溶液D中加入钾盐，静置过夜后得到白色的含钛多金属氧酸盐前体；

(6)将所述含钛多金属氧酸盐前体与溴源依次加入三溶剂体系中进行离子交换反应后，待下层溶液转变为乳白色浑浊液，上层溶液变澄清，离子交换反应完成；

(7)将步骤(6)得到的下层乳白色浑浊液进行旋涂蒸发浓缩、干燥后，得到蜡状的白色固体，即为无序含钛多金属氧酸盐；

(8)将所述无序含钛多金属氧酸盐，超声溶解与双溶剂体系中进行自组装得到有序含钛多金属氧酸盐。

9.根据权利要求1-8任一项所述的含钛多金属氧酸盐作为催化剂在CO₂与环氧化物环加成生成环状酯类反应中实现CO₂高价值转化的应用。

10.根据权利要求9所述的含钛多金属氧酸盐作为催化剂的应用，包括将权利要求1-8任一项所述的多金属氧酸盐与环氧化物在充入CO₂条件下进行环加成反应，在所述多金属氧酸盐的催化下将环氧化物转化为环状碳酸酯；

和/或，所述CO₂的通入量为1-3L；

和/或，所述加热温度为60～80℃；

和/或，所述环氧化物的加入量为0.1～1mmol；

和/或，所述多金属氧酸盐加入量为10～50mg；

和/或，所述环氧化物指环氧氯丙烷、环氧溴丙烷、缩水甘油、环氧丙基苯基醚、1，2-环氧己烷。