CN110252366A - 一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法 - Google Patents

一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110252366A
CN110252366A CN201910542484.5A CN201910542484A CN110252366A CN 110252366 A CN110252366 A CN 110252366A CN 201910542484 A CN201910542484 A CN 201910542484A CN 110252366 A CN110252366 A CN 110252366A
Authority
CN
China
Prior art keywords
montmorillonite
acid
dimeric dibasic
catalyst
dibasic acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910542484.5A
Other languages
English (en)
Inventor
陆向红
汪之禾
计建炳
廖陈增
王博通
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University of Technology ZJUT
Original Assignee
Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University of Technology ZJUT filed Critical Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority to CN201910542484.5A priority Critical patent/CN110252366A/zh
Publication of CN110252366A publication Critical patent/CN110252366A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/16—Clays or other mineral silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/20—Carbon compounds
    • B01J27/232—Carbonates
    • B01J27/236—Hydroxy carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/353—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by isomerisation; by change of size of the carbon skeleton

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法，其特征在于：测定蒙脱土酸强度在‑3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量和蒙脱土的层间距，挑选出酸强度在‑3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2mmol/g以上且层间距为1.5nm以上的蒙脱土。本发明首次验证“‑3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2 mmol/g以上，且层间距在1.5 nm以上”，需要同时符合这两个条件的蒙脱土作为催化剂，才能对二聚酸生产有着较高的催化活性，由此对挑选合适的蒙脱土及对蒙脱土进行改性处理，有重大的指导意义。

Description

一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法
技术领域
本发明涉及一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法。
背景技术
不饱和脂肪酸的二聚反应产物（二聚脂肪酸）在可降解塑料、润滑油、油墨和热熔胶等领域具有重要作用。蒙脱土是一种天然层状矿物，在二聚酸的生成中普遍使用蒙脱土作为催化剂。
但是，不同蒙脱土催化剂的催化活性存在明显的差异。以某些地区的蒙脱土作为催化剂时，二聚酸的产率可以高达70%。而使用一些地区的蒙脱土时，产率只有44%（历福强,蔡丽英, 赵素英, 陈坤雄 and 吴丹, 福州大学学报(自然科学版), 2015, 696-701）。
使用不同的改性蒙脱土作为催化剂时二聚酸的产率也明显不同（R. M. Koster,M. Bogert, B. D. Leeuw, E. K. Poels and A. Bliek, J. Mol. Cata. A-Chem.,1998, 134, 159-169）。因此需要一种方法来挑选出高催化活性的蒙脱土催化剂。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法。
所述的一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法，其特征在于：测定蒙脱土酸强度在-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量和蒙脱土的层间距，挑选出酸强度在-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2mmol/g以上且层间距为1.5nm以上的蒙脱土。
所述的一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法，其特征在于：利用正丁胺滴定法测定蒙脱土酸强度在-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量。
所述的一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法，其特征在于：利用XRD表征方法，测定蒙脱土的层间距。
相对于现有技术，本发明取得的有益效果是：
1）二聚酸是一种重要的化工原料，工业上通常使用蒙脱土作为催化剂，不饱和脂肪酸作为原料生产二聚酸。不同蒙脱土催化剂的催化活性存在明显的差异，当使用低催化活性的蒙脱土时二聚酸的产率也很低。为此本发明提供了一种高催化活性蒙脱土催化剂的挑选方法，使用挑选出的蒙脱土催化生产二聚酸时，二聚酸的产率可以达到70%以上。
2）本发明首次验证“-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2 mmol/g以上，且层间距在1.5 nm以上”，需要同时符合这两个条件的蒙脱土作为催化剂，才能对二聚酸生产有着较高的催化活性。
3）对蒙脱土-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量进行挑选测试时，可采取现有技术常规的正丁胺滴定法（参考文献：林深, 余雅琴. 钨杂多酸／膨润土的表面酸性和酯化催化活性[J]. 福建师范大学学报：自然科学版, 1998(4):43-46）。对蒙脱土的层间距进行挑选测试时，可采取现有技术常规的XRD表征方法（参考文献：王丽, 庞方亮, 王爱勤. 羧甲基纤维素钠/蒙脱土纳米复合材料的制备及结构表征[J]. 硅酸盐学报, 2010, 38(9)）。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
用正丁胺滴定法和XRD表征法测定编号1-7七种不同产地蒙脱土的酸中心数量和层间距（结果列在表1中，表1中的酸数量是在-3.0<H0<+4.8下的酸数量），挑选出同时符合“-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2 mmol/g以上，且层间距在1.5 nm以上”的蒙脱土。从表1可以看出，1-3号蒙脱土均未达到挑选条件，4-7号蒙脱土符合挑选条件。
其中上述1-7号蒙脱土，分别购自于长兴龙峰粉体材料有限公司、天津开发区乐泰化工有限公司、灵寿县源润矿产品加工厂、杭州仇山漂白土有限公司、安吉旭胜膨润土加工有限公司、安吉旭胜膨润土加工有限公司和黄山市白岳活性白土有限公司。
表1 七种不同产地蒙脱土的酸中心数量和层间距
将上述1-7号蒙脱土用于催化制备二聚酸生产实验，过程如下：
取目数大于200目的蒙脱土作为催化剂、碳酸锂作为助催化剂、大豆油酸（大豆油酸的质量含量组成：油酸31%，亚油酸62.5%）作为原料，在带搅拌的反应釜中生产二聚酸，蒙脱土和碳酸锂的用量分别是大豆油酸质量的12%和0.5%，在260℃下反应6小时，反应结束后，取反应液进行检测，计算产物二聚酸的产率。
当选自上述的4-7号蒙脱土作为催化剂时，反应结果显示二聚酸的产率在均达70%以上。当选自上述的1-3号蒙脱土作为催化剂时，反应结果显示二聚酸的产率均较低，二聚酸产率分别只有40%、47%和51%。
实施例2：
为了进一步验证同时符合“-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2 mmol/g以上，且层间距在1.5 nm以上”的蒙脱土作为催化剂时，对二聚酸生产有着较高的催化活性，这里对实施例1的蒙脱土进行酸改性处理。
蒙脱土的酸改性处理步骤为：将20g 实施例1的蒙脱土和200mL稀硫酸混合均匀，在室温下磁力搅拌6小时，然后将搅拌形成的蒙脱土悬浮液过滤，滤饼经过去离子水洗涤除去其表面残留的硫酸后，烘干，研磨后过200目筛，得到目数大于200目的酸改性蒙脱土。
按照上述的酸改性处理步骤，对实施例1的1号蒙脱土进行酸改性时，稀硫酸的质量分数分别选自5%、10%、20%、25%和30%，分别相应的得到8号酸改性蒙脱土、9号酸改性蒙脱土、10号酸改性蒙脱土、11号酸改性蒙脱土和12号酸改性蒙脱土。
按照上述的酸改性处理步骤，质量分数10%的稀硫酸对实施例1的2号蒙脱土进行酸改性时，相应的得到13号酸改性蒙脱土。
用正丁胺滴定法和XRD表征法测定编号8-13六种不同酸改性的蒙脱土的酸中心数量和层间距（结果列在表2中，表2中的酸数量是在-3.0<H0<+4.8下的酸数量）。
表2 酸改性蒙脱土-3.0<H0<+4.8的酸量以及层间距
从表2可以看出，酸改性处理处理过程对蒙脱土的酸中心数量及层间距均有较大的影响。其中9-13号酸改性蒙脱土均同时符合“-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2 mmol/g以上，且层间距在1.5 nm以上”的标准，但是8号酸改性蒙脱土不符合上述两个条件的标准。
将上述8-13号酸改性蒙脱土用于催化制备二聚酸生产实验，实验过程重复实施例1的二聚酸生产步骤，反应结果显示：采用9-13号酸改性蒙脱土作为催化剂催化反应时，二聚酸的产率在均达70%以上；采用8号酸改性蒙脱土作为催化剂催化反应时，二聚酸的产率只有57%。
从实施例1和实施例2的结果可以看出，同时符合“-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2 mmol/g以上、且层间距在1.5 nm以上”的蒙脱土，对生产二聚酸有较高的催化活性。而对于条件不符合的蒙脱土，通过酸处理可对蒙脱土进行酸改性使同时符合上述两个条件，由此酸改性后的蒙脱土也对生产二聚酸有较高的催化活性。
本发明提出的同时符合“-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2 mmol/g以上、且层间距在1.5 nm以上”的蒙脱土对生产二聚酸有较高的催化活性，对挑选合适的蒙脱土及对蒙脱土进行改性处理，有重大的指导意义。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (3)

1.一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法，其特征在于：测定蒙脱土酸强度在-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量和蒙脱土的层间距，挑选出酸强度在-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量为0.2mmol/g以上且层间距为1.5nm以上的蒙脱土。
2.如权利要求1所述的一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法，其特征在于：利用正丁胺滴定法测定蒙脱土酸强度在-3.0<H0<+4.8之间的酸中心数量。
3.如权利要求1所述的一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法，其特征在于：利用XRD表征方法，测定蒙脱土的层间距。
CN201910542484.5A 2019-06-21 2019-06-21 一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法 Pending CN110252366A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910542484.5A CN110252366A (zh) 2019-06-21 2019-06-21 一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910542484.5A CN110252366A (zh) 2019-06-21 2019-06-21 一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110252366A true CN110252366A (zh) 2019-09-20

Family

ID=67920288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910542484.5A Pending CN110252366A (zh) 2019-06-21 2019-06-21 一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110252366A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2793219A (en) * 1954-12-13 1957-05-21 Emery Industries Inc Process of dimerizing monounsaturated fatty acids
US3157681A (en) * 1962-06-28 1964-11-17 Gen Mills Inc Polymeric fat acids
KR20000060896A (ko) * 1999-03-20 2000-10-16 신명수 지방산을 이용한 다이머산의 제조방법
CN102070437A (zh) * 2011-01-06 2011-05-25 陈春林 水存在下不饱和脂肪酸聚合的方法
CN108579623A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 浙江工业大学 一种球型混合强化介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置及方法
CN109180468A (zh) * 2018-08-14 2019-01-11 仲恺农业工程学院 一种二聚酸的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2793219A (en) * 1954-12-13 1957-05-21 Emery Industries Inc Process of dimerizing monounsaturated fatty acids
US3157681A (en) * 1962-06-28 1964-11-17 Gen Mills Inc Polymeric fat acids
KR20000060896A (ko) * 1999-03-20 2000-10-16 신명수 지방산을 이용한 다이머산의 제조방법
CN102070437A (zh) * 2011-01-06 2011-05-25 陈春林 水存在下不饱和脂肪酸聚合的方法
CN108579623A (zh) * 2018-04-13 2018-09-28 浙江工业大学 一种球型混合强化介质强化混合的连续生产二聚酸的反应装置及方法
CN109180468A (zh) * 2018-08-14 2019-01-11 仲恺农业工程学院 一种二聚酸的制备方法

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国硅酸盐学会编著: "《矿物材料学科发展报告 2016-2017》", 31 March 2018, 中国硅酸盐学会编著, pages: 63 - 64 *
历福强等: "膨润土结构和组成对催化棉籽油酸二聚反应的影响", 《福州大学学报(自然科学版)》 *
历福强等: "膨润土结构和组成对催化棉籽油酸二聚反应的影响", 《福州大学学报(自然科学版)》, vol. 43, no. 05, 31 October 2015 (2015-10-31), pages 676 - 701 *
杨兴明等: "膨润土催化剂表面酸度与催化活性的研究", 《广东化工》 *
杨兴明等: "膨润土催化剂表面酸度与催化活性的研究", 《广东化工》, no. 02, 31 December 1992 (1992-12-31), pages 2 - 4 *
陆向红等: "改性活性白土催化油酸合成二聚酸", 《石油化工》 *
陆向红等: "改性活性白土催化油酸合成二聚酸", 《石油化工》, vol. 44, no. 04, 15 April 2015 (2015-04-15), pages 484 *
黄雪等: "蒙脱土结构和性质对催化不饱和脂肪酸二聚化反应的影响", 《化工学报》 *
黄雪等: "蒙脱土结构和性质对催化不饱和脂肪酸二聚化反应的影响", 《化工学报》, vol. 68, 15 July 2017 (2017-07-15), pages 210 - 217 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105498817B (zh) 一种用于偏苯三酸酐生产的催化剂及其制备方法和用途
CN102989490B (zh) 合成乙醇酸甲酯和乙二醇的铜-羟基磷灰石催化剂及其制备方法
CN103429342B (zh) 用于合成碳纳米管的催化组合物
CN104085859B (zh) 用于蒽醌法过氧化氢生产工艺的工作液溶剂体系
Liao et al. Preparation of fibrous sulfated zirconia (SO42−/ZrO2) solid acid catalyst using collagen fiber as the template and its application in esterification
CN104342431B (zh) 一种固定化酶用磁性纳米载体的制备方法
CN103071514B (zh) 一种用于丙烯一步催化氧化制备丙烯酸催化剂的制备方法
CN110252366A (zh) 一种用于二聚酸生产的蒙脱土催化剂的挑选方法
CN104177766B (zh) 一种石墨烯呋喃树脂复合材料及其制备方法
CN101195759B (zh) 固体碱催化剂催化制备乌桕梓油生物柴油的生产技术
CN104971703A (zh) 一种聚吡咯包覆磁性还原石墨烯纳米材料的制备方法
CN104492468B (zh) 一种正丁烷氧化制顺丁二酸酐的催化剂的制备方法
CN101712732B (zh) 丙烯聚合用球形催化剂的制备方法
CN105062368B (zh) 高软化点松香的制备方法
CN102139230A (zh) 一种用于对羧基苯甲醛加氢过程的TiO2-C复合载体的制备方法
CN108083860A (zh) 一种活化褐煤的方法
CN105080603B (zh) 一种硝基苯选择性加氢制苯胺用催化剂及其制备方法、使用方法
CN102774825B (zh) 一种移动恒温区法制备超长碳纳米管的方法
CN103922422A (zh) 一种水溶性四氧化三铁纳米磁流体的制备方法
CN101816910B (zh) 固载十六烷基三甲基磷钨酸季铵盐杂化微凝胶的制备方法
CN105503528B (zh) 碳酸乙烯酯水解生产乙二醇的方法
CN106256821B (zh) 一种烯基琥珀酸酐及其制备方法和应用
CN105085187B (zh) 碳酸乙烯酯水解制备乙二醇的方法
CN106268947A (zh) 一种淀粉纳米晶负载金纳米颗粒高效催化剂的制备方法
CN106582748B (zh) 提高生产顺酐的催化剂活性的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190920