[发明专利]一种介孔固体磺酸催化剂的制备方法及回收再生方法

摘要

本发明公开了一种介孔固体磺酸催化剂的制备方法及回收再生方法，通过改变介孔二氧化硅制备过程中八水氯氧化锆、三甲苯及四乙基原硅酸盐的质量比，调控所得介孔二氧化硅材料的孔隙结构，在介孔二氧化硅/碳复合材料的制备过程中，改变加入葡萄糖的质量，可以进一步调控所得介孔二氧化硅/碳复合材料的孔隙结构，实现所得介孔固体磺酸催化剂比表面积、孔容及孔径大小的调控，得到较高比表面积的介孔固体磺酸催化剂，其制备过程简单，容易实现；催化剂回收再生过程中通过煅烧，可除掉介孔固体磺酸催化剂中的碳，重新得到具有不同微观孔隙结构的介孔二氧化硅，再重新获得有不同微观孔隙结构的介孔固体磺酸催化剂。

主权项

1.一种介孔固体磺酸催化剂的制备方法，其特征在于具体包括以下步骤：(1)介孔二氧化硅的制备将2mol/L的盐酸溶液与聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯按质量比3:1～5:1混合，得到混合物1，将混合物1在35～45摄氏度下搅拌至聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯全部溶解，之后将八水氯氧化锆、三甲苯及四乙基原硅酸盐以质量比为0.08:0.24:1并按顺序滴加至混合物1中，得到混合物2，将混合物2在35～45摄氏度下搅拌20～24小时，之后将混合物2转移到水热反应釜中，于80～120摄氏度的条件下静置24～72小时，得到混合物3，用去离子水对混合物3进行抽滤洗涤，之后放在100～120摄氏度烘箱中进行烘干，得到白色粉末状物质，将烘干的白色粉末状物质置于马弗炉中，在空气条件下550～580摄氏度煅烧6～8小时，升温速率为1～5℃/min，之后得到介孔二氧化硅；(2)介孔二氧化硅/碳复合材料的制备将所得介孔二氧化硅和去离子水按照质量比1:3～1:5混合，室温下搅拌，之后加入葡萄糖，再加入浓硫酸，所加浓硫酸与葡萄糖的质量比为0.4：1～0.6：1，室温下搅拌8～12小时；得到混合物4；将所得混合物4放入烘箱100～120摄氏度低温碳化20～24小时，然后升温至160～180摄氏度继续碳化6～8小时，之后在真空条件下煅烧3～5小时，升温速率为3～5℃/min，得到介孔二氧化硅/碳复合材料；(3)介孔固体磺酸催化剂的制备将浓硫酸与介孔二氧化硅/碳复合材料按照质量比40:1～60:1混合，120～150摄氏度下磁力搅拌磺化10～12小时，得到混合物5，之后将混合物5降温至室温，将混合物5慢慢倒入去离子水中，然后用大量去离子水抽滤洗涤，60～80摄氏度烘干12～15小时，得到介孔固体磺酸催化剂。