[发明专利]一种疏水改性核壳催化剂ZIF-67@SiO2

摘要

本发明疏水改性核壳催化剂ZIF‑67@SiO2催化环己烷氧化制KA油的方法。本发明采用脱水缩合的方法，在ZIF‑67材料表面包覆一层SiO2外壳，得到疏水改性核壳催化剂ZIF‑67@SiO2，通过表面嫁接疏水基团来调控催化剂表面的亲‑疏水性质，从而调控环己烷、环己醇和环己酮的吸附、脱附行为，避免醇酮的深度氧化，改性后的催化剂表面具有良好的疏水效果，催化反应表明，环己烷的转化率和目标产物的选择性都同时得到提高，且催化剂的稳定性也得到明显提升。

主权项

1.一种疏水改性核壳催化剂ZIF‑67@SiO₂催化环己烷氧化制KA油的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）按（0.004~0.007）：（0.03~0.06）的物质的量之比将Co(NO₃)_2·6H₂O和2‑甲基咪唑分别加入溶剂中，搅拌使其完全溶解；（2）搅拌条件下室温反应16~32 h；（3）离心分离后，洗涤并干燥得到ZIF‑67；（4）将步骤（3）所得ZIF‑67超声分散于分散剂中，得到ZIF‑67分散液；（5）调节步骤（4）所得分散液的pH值至8~9；（6）将十六烷基三甲基溴化铵即CTAB作为致孔剂，加入步骤（5）的分散液中，搅拌20~60min使其与分散液均匀混合，CTAB与ZIF‑67的质量比为0.8~1.2：22~38；（7）将正硅酸乙酯/乙醇混合溶液在搅拌条件下滴加至步骤（6）所得混合液中；正硅酸乙酯/乙醇混合溶液与ZIF‑67的用量比为50~80μL：15~25mg；（8）向步骤（7）所得混合液中滴加有机硅烷二甲基二乙氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷与ZIF‑67的用量比为1~3 mL：15~25mg，然后在室温下搅拌反应12~24小时；（9）离心分离，所得固体置于乙醇溶液中加热回流以脱除孔道中残留的CTAB；（10）过滤洗涤后干燥，即制得表面疏水修饰改性的核壳催化剂ZIF‑67@SiO₂；（11）将环己烷及环己烷质量2~6%的催化剂ZIF‑67@SiO₂加入到高压反应釜中；（12）将反应釜中的空气排出，关闭出气阀门打开反应釜，加热升温至设定温度110~180℃；（13）待釜内温度达到设定反应温度时，打开氧气瓶总阀和进气阀，将压力加至反应压力1.0~4.0MPa，反应1~5小时。