本發明涉及合成樹脂及塑料技術領域,具體涉及一種硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑的制備方法。
背景技術:
聚對苯二甲酸丙二酯(PTT)大分子鏈的3個亞甲基產生的“奇碳效應”,使它形成明顯的“Z”字形構象,具有獨特的性能。PTT具有優良的回彈性、蓬松性、抗污性、耐磨性、易染性等特點,廣泛用于地毯纖維、薄膜、紡織品、工程塑料等領域,應用前景廣闊。研究表明,PTT的特性黏度(η)達到0.9000dL/g以上時,才具有較高的力學強度,制備的纖維強度才能滿足多種用途的要求。PTT的η的高低與所用催化劑的性能有很大關系。在合成PTT所用的催化劑中,Ti系催化劑因活性高、價格便宜、對環境無害等備受關注。德國Acordis公司研制出一種新型的聚酯用高活性催化劑C-94,是n(Ti)∶n(Si)為9∶1的二氧化鈦-二氧化硅復合氧化物,該催化劑活性高、用量少,催化劑對酯化階段和縮聚合階段都有明顯的催化作用。陳克權等將C-94催化劑用于PTT合成,制備的PTT的η可達到0.9240 dL/g。Ti系催化劑的應用前景廣闊,研制高效、環保的新型Ti系催化劑是目前研究的重要方向之一。載體是催化劑的重要組成部分,載體的種類及性質對催化劑性能有極大影響。硅膠具有良好的力學強度、較大的比表面積和孔徑、較好的化學穩定性和熱穩定性以及較弱的表面酸性。除此之外,其表面含有豐富的硅羥基,這是硅膠進行表面化學鍵合或改性的基礎。因此,硅膠被廣泛用作催化劑載體,如烯烴氧化用催化劑、加氫反應用催化劑、萘氧化制苯酚用催化劑、烯烴聚合用催化劑等的載體。
技術實現要素:
本發明旨在提出一種硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑的制備方法。
本發明的技術方案在于:
硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑的制備方法,包括如下步驟:
(1)載體硅膠的預處理:稱取10.00 g硅膠,加入干燥后的焙燒柱,控制氮氣流量在0.2~0.4 L/min,使床層沸騰;先在200 ℃焙燒1 h,再升溫至300 ℃焙燒1 h;焙燒結束后自然冷卻,關閉氮氣,將硅膠置于干燥器中備用;
(2)浸漬:稱取6.00 g已焙燒好的硅膠加入茄形瓶,稱取TBOT加入30 mL無水乙醇中,配成乙醇溶液,加入茄形瓶,開啟磁力攪拌,浸漬;然后再滴加一定量的去離子水,再浸漬4 h;浸漬結束后于115~120 ℃油浴干燥7~8 h,經焙燒處理后,得到硅膠負載型二氧化鈦催化劑;浸漬過程中,在加入TBOT浸漬2 h后,添加TEOS,再浸漬2 h,然后干燥,焙燒,即可得到硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑;
(3)催化劑焙燒:使用馬弗爐,焙燒,自然冷卻降溫;在該焙燒程序下,溫度升高至200 ℃后保持2h;此過程所用的氣體為高純氮氣,流量為0.6~0.7 L/min;繼續升溫,氣體切換為高純空氣,流量為0.6L/min,焙燒;焙燒結束后,在氮氣氣氛下自然冷卻降溫。
所述的磁力攪拌的時轉速為300~350 r/min。
所述的浸漬溫度為35~40 ℃,時間為3~4 h。
所述的焙燒的溫度為370~400 ℃,焙燒時間為3~4 h。
本發明的技術效果在于:
本發明制備的硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑的特性黏度最高,色相更好。
具體實施方式
硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑的制備方法,包括如下步驟:
實施例1
(1)載體硅膠的預處理:稱取10.00 g硅膠,加入干燥后的焙燒柱,控制氮氣流量在0.2~0.4 L/min,使床層沸騰;先在200 ℃焙燒1 h,再升溫至300 ℃焙燒1 h;焙燒結束后自然冷卻,關閉氮氣,將硅膠置于干燥器中備用;
(2)浸漬:稱取6.00 g已焙燒好的硅膠加入茄形瓶,稱取TBOT加入30 mL無水乙醇中,配成乙醇溶液,加入茄形瓶,開啟磁力攪拌,浸漬;然后再滴加一定量的去離子水,再浸漬4 h;浸漬結束后于115~120 ℃油浴干燥7~8 h,經焙燒處理后,得到硅膠負載型二氧化鈦催化劑;浸漬過程中,在加入TBOT浸漬2 h后,添加TEOS,再浸漬2 h,然后干燥,焙燒,即可得到硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑;
(3)催化劑焙燒:使用馬弗爐,焙燒,自然冷卻降溫;在該焙燒程序下,溫度升高至200 ℃后保持2h;此過程所用的氣體為高純氮氣,流量為0.6~0.7 L/min;繼續升溫,氣體切換為高純空氣,流量為0.6L/min,焙燒;焙燒結束后,在氮氣氣氛下自然冷卻降溫。
實施例2
(1)載體硅膠的預處理:稱取10.00 g硅膠,加入干燥后的焙燒柱,控制氮氣流量在0.2~0.4 L/min,使床層沸騰;先在200 ℃焙燒1 h,再升溫至300 ℃焙燒1 h;焙燒結束后自然冷卻,關閉氮氣,將硅膠置于干燥器中備用;
(2)浸漬:稱取6.00 g已焙燒好的硅膠加入茄形瓶,稱取TBOT加入30 mL無水乙醇中,配成乙醇溶液,加入茄形瓶,開啟磁力攪拌,浸漬;然后再滴加一定量的去離子水,再浸漬4 h;浸漬結束后于115~120 ℃油浴干燥7~8 h,經焙燒處理后,得到硅膠負載型二氧化鈦催化劑;浸漬過程中,在加入TBOT浸漬2 h后,添加TEOS,再浸漬2 h,然后干燥,焙燒,即可得到硅膠負載型二氧化鈦-二氧化硅催化劑;
(3)催化劑焙燒:使用馬弗爐,焙燒,自然冷卻降溫;在該焙燒程序下,溫度升高至200 ℃后保持2h;此過程所用的氣體為高純氮氣,流量為0.6~0.7 L/min;繼續升溫,氣體切換為高純空氣,流量為0.6L/min,焙燒;焙燒結束后,在氮氣氣氛下自然冷卻降溫。
其中,所述的磁力攪拌的時轉速為300~350 r/min。所述的浸漬溫度為35~40 ℃,時間為3~4 h。所述的焙燒的溫度為370~400 ℃,焙燒時間為3~4 h。
其中,TBOT為鈦酸四丁酯,TEOS為正硅酸乙酯。