[发明专利]极性可调的导电聚苯胺微球载体负载环氧化钼催化剂的制备方法

摘要

一种极性可调的导电聚苯胺微球载体负载环氧化钼催化剂的制备方法，属于高分子负载型金属催化材料制备技术领域。本发明使用不同性质的酸对聚苯胺微球进行“掺杂”以赋予其不同的性能(极性)，或使用高度疏水性能的酸对聚苯胺微球进行“掺杂”后，再用不同浓度的碱溶液对其进行“脱掺杂”，从而有效调整聚苯胺微球的极性，得到极性可控的导电聚苯胺微球，并以其为载体，负载催化剂活性中心前体端基氧过氧钼络合物或二氧二氯钼络合物，合成极性可控的负载型固体催化材料，用以催化多种烯烃环氧化反应，使同一载体负载的催化剂可以使用于不同性质的催化反应，扩大了载体催化剂的应用范围。

主权项

1、一种极性可调的导电聚苯胺微球载体负载环氧化钼催化剂的制备方法，其特征在于，制备步骤为：1)催化剂活性中心前体的制备：将0.01～0.1摩尔份的MoO3分散于5～20体积份浓度为10～60％的H2O2中，在20～40℃条件下混合搅拌4～6小时，冷却，放置10～12小时，然后加入0.02～0.2摩尔份的N，N-二甲基甲酰胺，搅拌2～4小时，在40～60℃蒸发至出现黄色固体，产物溶液在2～10℃恒温条件下培养晶体，得到端基氧过氧钼络合物MoO(O2)2(DMF)2，以供负载之用；2)合成聚苯胺微球：将中空聚苯乙烯微球溶解于去离子水中，磁力搅拌，配成溶液浓度为10～30g/L的均匀乳状液，量取苯胺单体加入到上述乳状液中，加入氧化剂，氧化剂与苯胺单体的比例为1∶1～1∶10，反应12～24小时，将混合溶液离心，离心后的固体进行洗涤，再在10～60℃下真空干燥18～24小时，得到墨绿色聚苯乙烯/聚苯胺粉末，用HF酸溶解掉聚苯乙烯模板后，得到空心聚苯胺微球；3)聚苯胺微球的极性调节：途径一、配置摩尔浓度为0.1～1M酸性溶液，将步骤2)中合成的聚苯胺微球浸泡在酸性水溶液中，静置2～8小时，过滤后的固体用酸液洗涤，再在10～60℃下真空干燥10～12小时，得到墨绿色掺杂态的聚苯胺微球粉末；途径二、配置摩尔浓度为0.1～1M的疏水性有机功能酸水溶液，将步骤2)中合成的聚苯胺微球浸泡在酸性水溶液中，静置2～8小时，过滤后的固体用酸液洗涤，再在10～60℃下真空干燥10～12小时，得到具有接触角大于150度的掺杂态的聚苯胺粉末，然后用0.01～0.1M范围内不同浓度的氨水溶液浸泡疏水的掺杂态的聚苯胺微球，浸泡时间在10分钟到2小时之间，过滤，洗涤，得到不同掺杂度的聚苯胺微球；4)将步骤1)中得到的MoO(O2)2(DMF)2催化剂活性中心前体与步骤2)中合成的聚苯胺空心微球按质量比1∶1～1∶1.8，在5～10体积份的乙睛、乙醇或叔丁基醇中磁力搅拌48～56小时，产物过滤，并用乙睛清洗，干燥，得到墨黑色的聚苯胺负载型钼系固体催化材料；5)将步骤3)中合成的聚苯胺负载型钼系固体催化材料，分别加入3～5摩尔份的过氧化氢或叔丁基过氧化氢中，然后加入10～40体积份的乙睛、氯仿、乙醇或叔丁基醇等反应溶剂，与1～10摩尔份的反应底物进行反应，反应温度控制在40～60℃，反应时间为6～12小时，得到催化环氧化产物。