本發明專利技術涉及有機合成化學領域，更具體地，涉及一種二甲基亞砜的制備方法及其使用的催化劑和催化劑組合物。所述催化劑的通式為aFe2O3?bCuO?cMnO2?dRuO2?eRh2O3?fAl2O3；其中a、b、c獨立選自0~15，d、e、f獨立選自0.01~10。所述催化劑組合物包含所述催化劑和光敏劑，所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0.1~10。本發明專利技術所述催化劑/催化劑組合物具有高效催化活性，其催化制備二甲基亞砜的過程中，以氧氣作為單一氧化劑，對比傳統的硝酸法、高錳酸鉀法，在制備過程中不產生任何有害物質，不會對環境做成污染。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及有機合成化學領域，更具體地，涉及一種二甲基亞砜的制備方法 及其使用的催化劑和催化劑組合物。
技術介紹
二甲基亞砜(Dimethyl sulfoxide或DMS0),是分子式為(CH3) 2S0的化學物質，為重要的極性非質子溶劑，其對化學反應具有特殊溶媒效應和對許多物質的溶解特性，被稱為“萬能溶媒”。其在石油、化工、醫藥、電子、印染、塑料、合成纖維等行業都有廣泛應用。近年來，它作為防凍劑、剎車油、稀有金屬提取劑等新用途也在日益擴展。二甲基亞砜生產主要以甲醇和二硫化碳或硫化氫為原料合成二甲基硫醚，再經氧化劑氧化生成二甲基亞砜。由于所用氧化劑和氧化方法不同，二甲基亞砜有不同的生產工藝。現有工藝包括使用Y-Al2O3作催化劑，與二氧化氮或硝酸氧化得二甲基亞砜。CN1887422A用四氧化二氮氣化生成的二氧化氮氣體，進入二甲基硫醚的氧化反應器作為催化劑使用。該專利技術優化了之前采用亞硝酸鈉與濃硫酸在反應釜中直接生成二氧化氮與一氧化氮混合氣體催化硫醚氧化的工藝，減少了環境污染與副反應的發生，但是氮氧化物同樣會對設備腐蝕，容易泄露，后處理時需要處理酸性廢水等，不符合清潔生產條件。也有使用二甲硫醚與雙氧水反應生產二甲基亞砜，對環境無污染，但是雙氧水價格較高，用量大，有一定安全隱患，不適合大規模生產。還有使用臭氧作氧化劑的，價格便宜，提純簡單，但是原料轉化率太低，只有不到30%。CN1397533A利用溶膠-凝膠方法固載的過渡金屬絡合物催化劑，用空氣作氧化劑，能使反應在很溫和的條件進行，但是需要加入異戊醛作還原劑，導致成本過高。CN102161633A使用硝酸鈰空氣氧化硫醚，雖然轉化率及選擇性都不錯，但是后處理需要萃取以及硅膠柱分離，不適合工業化生產。
技術實現思路
本專利技術所要解決的首要技術問題是，為了克服現有技術的上述不足，提供一種一種催化劑。該催化劑具有高效、綠色環保等優點，能夠回收并重復套用，能以空氣或氧氣為單一氧化劑，在較溫和的條件下催化氧化二甲基硫醚制備二甲基亞砜，并且實現零排放。本專利技術所要解決的次要技術問題是，提供所述催化劑的制備方法。本專利技術所要解決的另一技術問題是，提供一種催化劑組合物。本專利技術所要解決的再一技術問題是，提供一種催化劑組合物的制備方法。本專利技術所要解決的再一技術問題是，提供一種二甲基亞砜的制備方法。本專利技術所要解決的上述技術問題通過以下技術方案予以實現 一種催化劑，其通式為 aFe203*bCu0*cMn02*dRu02*eRh203*fAl203 ;其中 a、b、c 獨立選自0 15，d、e、f獨立選自O. 01 10。作為一種優選方案，a、b、c獨立選自O 5, d、e、f獨立選自O. 05 3。最為一種進一步優選方案，a選自0 3，b選自(Tl，c選自0 2，d選自O. 05 O. 5，e選自O. 05 0.2，f選自O. 5 I。最為一種最優選方案，a選自I 3, b選自O. 5 I, c選自O. 5 2, d選自O. 05 O.1,e選自O. 05 O. l，f選自O. 5 I。一種制備上述催化劑的方法，包括如下步驟按所需制備的催化劑aFe203*bCU0·CMnO2·dRu02·eRh203*fAl2O3的摩爾比例,稱取三氧化二鐵、氧化銅、二氧化錳、氧化釕、氧化銠、氧化鋁，混勻后在5(T500°C下焙燒O. 5^24小時，冷卻得到。作為一種優選方案，上述焙燒溫度為10(T40(TC，焙燒時間為O. 5^10小時。一種催化劑組合物，包含上述催化劑和光敏劑，所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0.1 10。光敏劑為可吸收一定波長的光能，把光能傳遞到一些對光不敏感的反應物上，提高其反應活性的物質。作為一種優選方案，所述的所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0. Γ50作為一種最優選方案，所述的所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0. Γ 0作為一種優選方案，所述的光敏劑選自過渡金屬配合物、葉啉類物質、酞菁類物質、葉綠素、維生素、嘌呤、酚酞、有機染料、顏料、色素和安息香醚類物質中的一種或幾種的混合。作為一種最優選方案，所述光敏劑選自酞菁、熒光黃、曙紅、吖啶紅、亞甲基藍、姜黃素、二苯甲酮、9，10- 二腈蒽、1，2, 4, 5-四氰基苯、2，3, 5, 6-四氯-1，4-苯醌、玫瑰紅和血卟啉中的一種或幾種的混合。一種催化劑組合物的制備方法，包括如下步驟將上述催化劑與光敏劑混勻，研磨成均勻粉末。上述催化劑或催化劑組合物在催化二甲基亞砜合成中的應用。一種二甲基亞砜的制備方法，包括如下步驟以二甲基硫醚為原料，加入溶劑后，加入反應催化劑，經波長為19(T780nm的光照射，在f30atm的空氣或氧氣氛圍下反應，反應溫度為(T50°C，反應時間為廣48小時；其中原料、溶劑與反應催化劑的重量比為1:0^50:0. 0Γ2 ;所述反應催化劑為上述催化劑或上述催化劑組合物。作為一種優選方案，所述原料、溶劑與反應催化劑的重量比為1:(Γ10:0.01、.5 ;所述溶劑選自二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、四氫呋喃、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、甲苯、丙酮、乙醚、1，4- 二氧六環、乙腈、硝基甲烷和水中的一種或幾種混合物。作為一種優選方案，所述催化劑組合物形成負載型或非負載型反應催化劑組合物。作為一種優選方案，負載方法可以是化學負載，或者是物理負載。作為一種優選方案,上述光照射的波長為380 780nm。與現有技術相比，本專利技術具有如下優化效果 (I)本專利技術所述催化劑/催化劑組合物具有高效催化活性，其催化制備二甲基亞砜的過程中，以氧氣作為單一氧化劑，對比傳統的硝酸法、高錳酸鉀法，在制備過程中不產生任何有害物質，不會對環境做成污染；(2)本專利技術公開的二甲基亞砜的制備方法條件溫和，操作簡便，無危險，成本低，效率聞; (3)本專利技術所述催化劑/催化劑組合物可回收套用。具體實施例方式以下結合具體實施例來進一步解釋本專利技術，但實施例并不對本專利技術作任何限定。實施例1 稱取16g三氧化二鐵，8g氧化銅、9g二氧化猛，1. 3g氧化釕,2. 5g氧化錯和IOg氧化招，混合后放入烘箱100°C活化10小時，冷卻后研磨均勻得Fe2O3 .CuO .MnO2 *0.1RuO2 *0.1Rh2O3 ·Al2O3U實施例2 稱取96g三氧化二鐵，34g 二氧化猛，1. 3g氧化釕,2. 5g氧化錯和20g氧化招,混合后放入馬弗爐250°C活化5小時，冷卻后研磨均勻得3Fe203 ·2Μη02 ·0. 05Ru02 ·0. 05Rh203 ·Α1203。 實施例3 稱取16g氧化銅，18g氧化錳,6. 6g氧化釕,5g氧化銠和5g氧化鋁,混合后放入馬弗爐400°C活化 I 小時，冷卻后研磨均勻得 2Cu0 · 2Μη02 · O. 5Ru02 · O. 2Rh203 · 0. 5A1203。實施例4 稱取1. 3g氧化釕,25. 4g氧化錯和1020g氧化招,混合后放入烘箱100°C活化10小時，冷卻后研磨均勻得 O. OlRuO2 · O.1Rh2O3 · IOAl2O30實施例5 稱取800g三氧化二鐵,6. 6g氧化釕，12. 7g氧化銠和5.1g氧化鋁,混合后放入馬弗爐250°C活化 5 小時，冷卻后研磨均勻得 5Fe203 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種催化劑，其特征在于，所述催化劑的通式為aFe2O3?bCuO?cMnO2?dRuO2?eRh2O3?fAl2O3；其中a、b、c獨立選自0~15，d、e、f獨立選自0.01~10。
【技術特征摘要】
1.一種催化劑，其特征在于，所述催化劑的通式為aFe203^bCuO^cMnO2MRuOzeRh2CVfAI2O3 ;其中a、b、c獨立選自0 15，d、e、f獨立選自O. 01 10。2.根據權利要求1所述催化劑，其特征在于，a、b、c獨立選自(Γ5，d、e、f獨立選自 O.05 3。3.根據權利要求2所述的催化劑，其特征在于，a選自(Γ3，b選自(Tl，c選自(Γ2，d選自O. 05 O. 5，e選自O. 05 O. 2，f選自O. 5 I。4.利要求1、2或3所述催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟按比例稱取三氧化二鐵、氧化銅、二氧化猛、氧化釕、氧化錯、氧化招，混勻后在5(T500°C下焙燒O. 5^24小時，冷卻得到。5.一種催化劑組合物，其特征在于，所述催化劑組合物包含權利要求1、2或3所述催化劑和光敏劑，所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0. f 10。6.根據權利要求5所述的催化劑組合物，其特征在于，所述的光敏劑選自過渡金屬配合物、葉啉類物質、酞菁類物質、葉綠素、維生素、嘌呤、酚酞、有機...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王永東，黃志鵬，祝詩發，操基元，高慶，程穩，
申請(專利權)人：廣州遠圖生物科技有限公司，廣州自遠生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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