本發明屬于化工領域，涉及中間體，具體涉及一種用于合成碳酸二甲酯的固體催化劑。
背景技術：
：碳酸二甲酯(DMC)，常溫時是一種無色透明的液體，難溶于水，但可與醇、醚、酮等幾乎所有有機溶劑混溶。DMC毒性很低，在1992年就被歐洲列為無毒產品，是一種符合現代清潔工藝要求的環保型化工原料，因此DMC的合成技術受到了國內外化工界的廣泛重視。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種用于合成碳酸二甲酯的固體催化劑。本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：一種用于合成碳酸二甲酯的固體催化劑，以改性納米凹土為載體，以硝酸鎂為前驅體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鎂負載于改性納米凹土上；所述改性納米凹土制備方法為：取納米凹土30-40份分散于45-55份質量分數為15-25％的氨水中，40-50℃條件下攪拌25-35min，再加入5-15份CoCl2·6H2O，攪拌20-30min，降溫后過濾，干燥即得。優選地，所述改性納米凹土制備方法為：取納米凹土35份分散于50份質量分數為20％的氨水中，45℃條件下攪拌30min，再加入10份CoCl2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。所述固體催化劑具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米凹土加入去離子水中，改性納米凹土與去離子水質量比為1:10-1:20，超聲分散30-60分鐘，功率120-240W；步驟S2：將硝酸鎂加入步驟S1所得的物質中，磁力攪拌8-12h，其中硝酸鎂與改性納米凹土的質量比為1:10-1:20；步驟S3：將步驟S2所得物質在水浴中蒸干，隨后轉移到烘箱中80-120℃烘干，隨后轉移到管式爐中，在氮氣氣氛或氬氣氣氛下升溫至400-450℃，并在此溫度下保持3-5h，降溫后取出即得所述固體催化劑。優選地，改性納米凹土與去離子水質量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W。優選地，所述硝酸鎂與改性納米凹土的質量比為1:15。上述固體催化劑在催化碳酸乙烯酯與甲醇進行酯交換反應生成碳酸二甲酯中的應用。本發明的優點：本發明提供的催化劑性能穩定，可反復使用，多次使用后催化效率無明顯降低，可以用于催化碳酸乙烯酯與甲醇進行酯交換反應生成碳酸二甲酯。具體實施方式下面結合實施例進一步說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明保護范圍。盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。實施例1：固體催化劑的制備以改性納米凹土為載體，以硝酸鎂為前驅體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鎂負載于改性納米凹土上；所述改性納米凹土制備方法為：取納米凹土35份分散于50份質量分數為20％的氨水中，45℃條件下攪拌30min，再加入10份CoCl2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米凹土加入去離子水中，改性納米凹土與去離子水質量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鎂加入步驟S1所得的物質中，磁力攪拌10h，其中硝酸鎂與改性納米凹土的質量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質在水浴中蒸干，隨后轉移到烘箱中100℃烘干，隨后轉移到管式爐中，在氮氣氣氛或氬氣氣氛下升溫至420℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例2：固體催化劑的制備以改性納米凹土為載體，以硝酸鎂為前驅體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鎂負載于改性納米凹土上；所述改性納米凹土制備方法為：取納米凹土30份分散于45份質量分數為15％的氨水中，40℃條件下攪拌35min，再加入5份CoCl2·6H2O，攪拌20min，降溫后過濾，干燥即得。具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米凹土加入去離子水中，改性納米凹土與去離子水質量比為1:10，超聲分散60分鐘，功率240W；步驟S2：將硝酸鎂加入步驟S1所得的物質中，磁力攪拌12h，其中硝酸鎂與改性納米凹土的質量比為1:10；步驟S3：將步驟S2所得物質在水浴中蒸干，隨后轉移到烘箱中80℃烘干，隨后轉移到管式爐中，在氮氣氣氛或氬氣氣氛下升溫至400℃，并在此溫度下保持5h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例3：固體催化劑的制備以改性納米凹土為載體，以硝酸鎂為前驅體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鎂負載于改性納米凹土上；所述改性納米凹土制備方法為：取納米凹土40份分散于55份質量分數為25％的氨水中，50℃條件下攪拌35min，再加入15份CoCl2·6H2O，攪拌30min，降溫后過濾，干燥即得。具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米凹土加入去離子水中，改性納米凹土與去離子水質量比為1:20，超聲分散30分鐘，功率120W；步驟S2：將硝酸鎂加入步驟S1所得的物質中，磁力攪拌8h，其中硝酸鎂與改性納米凹土的質量比為1:20；步驟S3：將步驟S2所得物質在水浴中蒸干，隨后轉移到烘箱中120℃烘干，隨后轉移到管式爐中，在氮氣氣氛或氬氣氣氛下升溫至450℃，并在此溫度下保持3h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例4：固體催化劑的制備以改性納米凹土為載體，以硝酸鎂為前驅體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鎂負載于改性納米凹土上；所述改性納米凹土制備方法為：取納米凹土35份分散于50份質量分數為20％的氨水中，45℃條件下攪拌30min，再加入8份CoCl2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米凹土加入去離子水中，改性納米凹土與去離子水質量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鎂加入步驟S1所得的物質中，磁力攪拌10h，其中硝酸鎂與改性納米凹土的質量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質在水浴中蒸干，隨后轉移到烘箱中100℃烘干，隨后轉移到管式爐中，在氮氣氣氛或氬氣氣氛下升溫至420℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例5：固體催化劑的制備以改性納米凹土為載體，以硝酸鎂為前驅體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鎂負載于改性納米凹土上；所述改性納米凹土制備方法為：取納米凹土35份分散于50份質量分數為20％的氨水中，45℃條件下攪拌30min，再加入12份CoCl2·6H2O，攪拌25min，降溫后過濾，干燥即得。具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的改性納米凹土加入去離子水中，改性納米凹土與去離子水質量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鎂加入步驟S1所得的物質中，磁力攪拌10h，其中硝酸鎂與改性納米凹土的質量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質在水浴中蒸干，隨后轉移到烘箱中100℃烘干，隨后轉移到管式爐中，在氮氣氣氛或氬氣氣氛下升溫至420℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得所述固體催化劑。實施例6：對比實施例，納米凹土不改性以納米凹土為載體，以硝酸鎂為前驅體，通過浸漬、烘干、焙燒的方法將氧化鎂負載于納米凹土上，具體制備方法包括：步驟S1：將一定量的納米凹土加入去離子水中，納米凹土與去離子水質量比為1:15，超聲分散45分鐘，功率180W；步驟S2：將硝酸鎂加入步驟S1所得的物質中，磁力攪拌10h，其中硝酸鎂與納米凹土的質量比為1:15；步驟S3：將步驟S2所得物質在水浴中蒸干，隨后轉移到烘箱中100℃烘干，隨后轉移到管式爐中，在氮氣氣氛或氬氣氣氛下升溫至420℃，并在此溫度下保持4h，降溫后取出即得。實施例7：效果實施例分別測試實施例1-6制備的催化劑催化碳酸乙烯酯與甲醇進行酯交換反應生成碳酸二甲酯的轉化率(％)以及催化劑反復循環套用五十次后的催化效率降低百分比值(％)。轉化率(％)催化效率降低百分率(％)實施例199.34實施例690.853實施例2-5測定結果與實施例1基本一致，不再一一羅列。結果表明，本發明提供的催化劑性能穩定，可反復使用，多次使用后催化效率無明顯降低，可以用于催化碳酸乙烯酯與甲醇進行酯交換反應生成碳酸二甲酯。上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明的保護范圍。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和保護范圍。當前第1頁1 2 3