[发明专利]一种纳米管状中空酸碱双功能固体催化剂及其制备方法

摘要

本发明属多功能材料制备技术领域，涉及一种采用沉淀聚合法和后续磺化法制备管状中空酸碱双功能固体催化剂的方法。将苯烯烃类单体,碱性可聚合单体按一定比例作为聚合单体加入到极性有机溶剂中，改性的埃洛石作为载体，同时将引发剂加入到上述的有机溶剂中经超声分散后在一定温度下进行沉淀聚合，制得管状中空聚合物。随后聚合物用氢氟酸浸泡、干燥，然后用磺化剂进行磺化处理，离心、洗涤、干燥得到管状中空的酸碱双功能固体催化剂。该产品具有中空结构，低密度等优点。酸性位点有利于纤维素转化为葡萄糖及果糖转化为HMF的过程，而碱性位点的存在有利于葡萄糖到果糖的异构化过程，提高纤维素的转化率，从而提高HMF收率。

主权项

1.一种纳米管状中空酸碱双功能固体催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取干燥后的HNTs分散在极性有机溶剂A中，后经超声分散形成混合体系，在氮气保护的环境下向混合体系中缓慢滴加KH‑570，反应体系在磁力搅拌作用下进行反应，反应结束后，将所得产物洗涤、离心收集和真空干燥，得到表面改性的v‑HNTs；(2)将步骤(1)所得v‑HNTs加入到极性有机溶剂B中，超声分散形成混合体系后，加入苯烯烃、碱性可聚合功能单体和引发剂；然后，将上述混合体系，在氮气环境中水浴震荡作用下反应，反应结束后，将所得产物洗涤、离心收集和真空干燥，得到干燥的聚合物；所述碱性可聚合单体为丙烯酰胺、N,N‑亚甲基双丙烯酰胺或乙烯基吡啶；(3)将步骤(2)所得聚合物浸泡在HF溶液中，浸泡完成后洗涤、离心收集和真空干燥，得到中空聚合物；(4)将步骤(3)所得中空聚合物加入到磺化剂溶液中形成混合体系，反应体系在磁力搅拌作用下反应，反应结束后，将所得产物洗涤、离心收集和真空干燥，获得管状中空的酸碱双功能催化剂。