一種氨基酸類水滑石催化劑載體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種氨基酸類水滑石催化劑載體的制備方法，屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]類水滑石化合物是由帶正電荷的金屬氫氧化物層和層間電荷平衡陰離子所構(gòu)成，結(jié)構(gòu)類似水鎂石，故又稱之為層狀雙金屬氫氧化物。通常情況下，這類化合物是由相互共邊的Mg(OH)2八面體層狀結(jié)構(gòu)通過氫鍵締合對頂?shù)丿B在一起，當(dāng)部分Mg2+被半徑相似的三價(jià)陽離子(如Al3+、Fe3+和Cr3+)同晶取代時(shí)，會(huì)導(dǎo)致層上正電荷的積累，這些正電荷被位于層間的陰離子(如C032—)平衡，而層間的其余空間則由結(jié)晶水填充。其通式表示為:[M2+HM3+X(OH)2]x+[Xm—]x/m.ηΗ20(Μ為金屬，X為夾層陰離子，0.2<x<0.4)?？烧{(diào)的層內(nèi)組成及選擇范圍很寬的陰離子，為HTLc材料提供了廣闊的應(yīng)用前景，不僅可以用來制備陰離子交換劑、吸附劑和催化劑，還可用于制備固態(tài)納米反應(yīng)器和聚合物復(fù)合材料。
[0003]類水滑石化合物和水滑石化合物有著相似的表面結(jié)構(gòu)、物相組成及分布，可以直接或者間接作為復(fù)合氧化物催化劑前體，應(yīng)用于有機(jī)分子反應(yīng)中具有活性高、選擇性好、金屬活性組分分散度高、再生重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，但是類水滑石還是存在一些缺點(diǎn)，比如具有與較小的比表面積、較差的熱穩(wěn)定性、且催化活性位無法充分暴露，這些缺點(diǎn)使其在應(yīng)用上受到一定的限制。除此以外，水滑石屬于礦石資源，如同石油一樣，具有不可再生性能，長期使用，必將枯竭，因此，尋找一種可以代替水滑石的物質(zhì)也是非常值得探尋的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前水滑石化合物雖然具有活性高、選擇性好、金屬活性組分分散度高等優(yōu)點(diǎn)，但是水滑石作為一種礦物質(zhì)屬于不可再生資源，而類水滑石作為一種合成產(chǎn)物具有可再生性，但類水滑石存在比表面積小、熱穩(wěn)定性差以及催化活性位無法充分暴露的缺點(diǎn)，提供了一種以魚醬和腐乳為原材料，通過從魚醬和腐乳中提取氣基酸，對類水滑石材料進(jìn)彳丁改性，提尚材料表面活性和催化活性，使材料性能得到提尚，從而得到氨基酸類水滑石催化劑載體的制備方法。本發(fā)明不僅方法獨(dú)特新穎，操作簡單易行，而且制成的氨基酸類水滑石催化效率高，表面活性和催化活性強(qiáng)，可多次循環(huán)使用。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
(1)取50?10g雷山魚醬和30?50g腐乳放入500mL燒杯中，放置在磁力攪拌機(jī)上以500?600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10?20min，使魚醬和腐乳混合均勾，再向燒杯中加入200?300mL濃度為0.05mol/L的醋酸溶液，放入超聲提取儀中，升高溫度至70?80°C，以200?300W的功率超聲提取I?2h，得提取液；
(2)將提取液過濾去除濾渣后得濾液，繼續(xù)加入5?1mL濃度為0.03mol/L的三氯乙酸、3?5mL質(zhì)量濃度為20%的醋酸鉛溶液以及20?30mL磺基水楊酸，放置在搖床上振蕩反應(yīng)I?2h后靜置過夜沉淀，再將其移入臥式離心機(jī)中，以7000?8000r/min的轉(zhuǎn)速離心15?25min，分離去除沉淀物，得上清液，備用；
(3)量取300?500mL濃度為0.5mol/L的硝酸鎂溶液和100?200mL濃度為0.3mol/L的硝酸鋁溶液裝入帶有攪拌器、滴液漏斗和冷凝回流裝置的三口燒瓶中，啟動(dòng)攪拌器，以200?300r/min的轉(zhuǎn)速攬摔10?20min;
(4)攪拌完成后，再將50?10mL質(zhì)量濃度為30%的氫氧化鈉溶液逐滴滴入燒瓶中，控制滴加速度使其20?30min內(nèi)滴加完畢，移入水浴鍋中，加熱升溫至50?70°C反應(yīng)7?9h后，將混合液移入布氏漏斗，用去離子水洗滌抽濾3?5次，分離得到濾渣，干燥后研磨成粉，得類水滑石粗品；
(5)稱取20?30g制得的類水滑石粗品倒入上述分離出的上清液中，放置在磁力攪拌機(jī)上，以700?800r/min的轉(zhuǎn)速劇烈攪拌10?20min，用濃度為2mol/L的磷酸溶液調(diào)節(jié)pH至3?4，再移入超聲振蕩儀中，以100?200W的功率超聲12?18h進(jìn)行剝離處理；
(6)將剝離處理后的混合物放入臥式離心機(jī)中，以8000?9000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20?30min，分離去除上清液，得白色固體濾渣，將其放入烘箱中，在105?110°C下干燥后即得氨基酸類水滑石催化劑載體。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:在醛、芳環(huán)側(cè)鏈的烷基氧化成酸的過程中，加入本發(fā)明制得的I?2g氨基酸類水滑石催化劑，充分?jǐn)嚢杈?，?0?70 °C條件下反應(yīng)45?55min，之后檢測，與未添加氨基酸類水滑石催化劑的反應(yīng)過程相比反應(yīng)產(chǎn)物產(chǎn)率增加了 5?10%，反應(yīng)時(shí)間減少了10?20%。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
(1)本發(fā)明操作簡單易行，原料簡單易得；
(2)本發(fā)明制成的氨基酸類水滑石具有催化效率高，表面活性和催化活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，且可多次循環(huán)使用。
【具體實(shí)施方式】
[0008]首先取50?10g雷山魚醬和30?50g腐乳放入500mL燒杯中，放置在磁力攪拌機(jī)上以500?600r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10?20min，使魚醬和腐乳混合均勾，再向燒杯中加入200?300mL濃度為0.05mol/L的醋酸溶液，放入超聲提取儀中，升高溫度至70?80°C，以200?300W的功率超聲提取I?2h，得提取液;然后將提取液過濾去除濾渣后得濾液，繼續(xù)加入5?1mL濃度為0.03mol/L的三氯乙酸、3?5mL質(zhì)量濃度為20%的醋酸鉛溶液以及20?30mL磺基水楊酸，放置在搖床上振蕩反應(yīng)I?2h后靜置過夜沉淀，再將其移入臥式離心機(jī)中，以7000?8000r/min的轉(zhuǎn)速離心15?25min，分離去除沉淀物，得上清液，備用；隨后量取300?500mL濃度為0.5mol/L的硝酸鎂溶液和100?200mL濃度為0.3mol/L的硝酸鋁溶液裝入帶有攪拌器、滴液漏斗和冷凝回流裝置的三口燒瓶中，啟動(dòng)攪拌器，以200?300r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10?20min;接下來攪拌完成后，再將50?10mL質(zhì)量濃度為30%的氫氧化鈉溶液逐滴滴入燒瓶中，控制滴加速度使其20?30min內(nèi)滴加完畢，移入水浴鍋中，加熱升溫至50?70°C反應(yīng)7?9h后，將混合液移入布氏漏斗，用去離子水洗滌抽濾3?5次，分離得到濾渣，干燥后研磨成粉，得類水滑石粗品；之后稱取20?30g制得的類水滑石粗品倒入上述分離出的上清液中，放置在磁力攪拌機(jī)上，以700?800r/min的轉(zhuǎn)速劇烈攪拌10?20min，用濃度為2mol/L的磷酸溶液調(diào)節(jié)pH至3?4，再移入超聲振蕩儀中，以100?200W的功率超聲12?18h進(jìn)行剝離處理;最后將剝離處理后的混合物放入臥式離心機(jī)中，以8000?9000r/min的轉(zhuǎn)速離心處理20?30min，分離去除上清液，得白色固體濾渣，將其放入烘箱中，在105?110°C下干燥后即得氨基酸類水滑石催化劑載體。
[0009]實(shí)例I
首先取50g雷山魚醬和30g腐乳放入500mL燒杯中，放置在磁力攪拌機(jī)上以500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌lOmin，使魚醬和腐乳混合均勻，再向燒杯中加入200mL濃度為0.05mol/L的醋酸溶液，放入超聲提取儀中，升高溫度至70°C，以200W的功率超聲提取lh，得提取液;然后將提取液過濾去除濾渣后得濾液，繼續(xù)加入5mL濃度為0.03mol/L的三氯乙酸、3mL質(zhì)量濃度為20%的醋酸鉛溶液以及20mL磺基水楊酸，放置在搖床上振蕩反應(yīng)Ih后靜置過夜沉淀，再將其移入臥式離心機(jī)中，以7000r/min的轉(zhuǎn)速離心15min，分離去除沉淀物，得上清液，備用;隨后量取300mL濃度為0.5mol/L的硝酸鎂溶液和10mL濃度為0.3mol/L的硝酸鋁溶液裝入帶有攪拌器、滴液漏斗和冷凝回流裝置的三口燒瓶中，啟動(dòng)攪拌器，以200r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1min;接下來攪拌完成后，再將50mL質(zhì)量濃度為30%的氫氧化鈉溶液