本发明涉及催化剂的制备技术领域。
背景技术：
催化是化学工业中重要的生产过程之一。催化剂的设计与制备是重要的研究课题。传统均相催化剂难以回收，会造成固废污染，提高反应成本。而均相催化剂虽然可以回收，但制备步骤较复杂，并且回收环节不便，容易被反应中不溶副产物干扰。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种负载于铝表面的钯、铜复合催化剂的制备方法，以方便应于大规模生产。
本发明技术方案是：将铝箔浸泡于温度为60～120℃、由氯化钯、氯化铜、柠檬酸铵和N,N’-二异丙基丙二胺的二甲苯组成的混合溶液中反应2～5小时，然后取出铝箔，用去离子水洗，取得负载于铝表面的钯、铜复合催化剂。
本发明制成的催化剂为片状，是一种“茶叶袋”催化剂，即催化剂可以迅速制备迅速回收，如“茶叶袋”一般便捷，可催化烯烃与卤代烃的Heck偶联反应。这种催化剂有着广阔的工业应用前景，但是，至今为止，这种新概念的催化剂仅适用于较易发生的Suzuki偶联反应。
研究发现，在助剂柠檬酸铵和N,N’-二异丙基丙二胺存在下制备的混合金属催化剂具有很好的催化活性，能够催化Heck 偶联反应。
进一步地，本发明在所述混合溶液中，所述氯化钯的浓度为1.0×10-3～3.0×10-3mol/L、所述氯化铜的浓度为1.0×10-3～3.0×10-3mol/L、所述柠檬酸铵的浓度为2.4×10-4～3.6×10-4 mol/L、所述N,N’-二异丙基丙二胺的浓度为3.8×10-4～4.2×10-4 mol/L。在以上条件下，助剂柠檬酸与N,N’-二异丙基丙二胺有利于形成高比表面，使得催化剂金属分散均匀，制备出的催化剂活性较高。
为了取得最高活性的催化剂活，本发明在所述混合溶液中，所述氯化钯的浓度为1.6 ×10-3mol/L、所述氯化铜的浓度为1.6×10-3mol/L、所述柠檬酸铵的浓度为3.0×10-4mol/L、所述N,N’-二异丙基丙二胺的浓度为4.0×10-4 mol/L。
反应时所述混合溶液的温度为100℃，反应时间为3小时。通过反复多次试验摸索证明，在此温度和时间条件下催化剂比表面最大，制备出的催化剂活性最高。而如制备的时间过长会导致催化剂金属聚集失活，过短会导致表面积下降，因此本发明最佳的反应时间为3小时。
具体实施方式
下面的实施例对本发明进行更详细的阐述，而不是对本发明的进一步限定。实施例1：
1、制备负载于铝表面的钯、铜复合催化剂：
将氯化钯、氯化铜、柠檬酸铵和N,N’-二异丙基丙二胺的二甲苯溶液进行混合，并控制氯化钯在混合液中的浓度为1.6×10-3mol/L、氯化铜在混合液中的浓度为1.6×10-3mol/L、柠檬酸铵在混合液中的浓度为3.0×10-4mol/L、N,N’-二异丙基丙二胺在混合液中的浓度为4.0×10-4mol/L。
将以上混合液升温至100℃，并保温后再将铝箔浸泡在其中，经过3小时反应后取出铝箔，用去离子水洗，得片状负载于铝表面的钯、铜复合催化剂。
2、用碘苯与苯乙烯的Heck偶联反应，检测制备取得的催化剂的活性：
将DMF和乙醇以体积比为1.4:1的比例混合，形成DMF和乙醇的混合溶液。
将DMF和乙醇的混合溶液升温至80℃，并保温。
取1 mmol碘苯、1 mmol苯乙烯、1 mmol N,N’-二异丙基丙二胺和1片负载于铝表面的钯、铜复合催化剂投入1.5 mL 、80℃的DMF和乙醇的混合溶液中，保温进行72小时反应，反应结束后经薄层层析，分离取得偶联产物——1,2-二苯乙烯，产率81%。而催化剂可如同“茶叶袋”一样在反应后迅速取出，回收使用。
实施例2：其他条件同实施例1，检验不同氯化钯浓度所制备出的催化剂活性，实验结果见表1。
表1 不同氯化钯浓度制备出催化剂活性的检验
由上述结果可知，当氯化钯浓度为1.6×10-3mol/L时制备出的催化剂活性最高（实施例1）。
实施例3：其他条件同实施例1，检验不同氯化铜浓度所制备出的催化剂活性，实验结果见表2。
表2 不同氯化铜浓度制备出催化剂活性的检验
由上述结果可知，当氯化铜浓度为1.6×10-3mol/L时制备出的催化剂活性最高（实施例1）。
实施例4：其他条件同实施例1，检验不同柠檬酸铵浓度所制备出的催化剂活性，实验结果见表3。
表3 不同柠檬酸铵浓度制备出催化剂活性的检验
由上述结果可知，当柠檬酸铵浓度为3.0×10-4mol/L时制备出的催化剂活性最高（实施例1）。
实施例5：其他条件同实施例1，检验不同N,N’-二异丙基丙二胺浓度所制备出的催化剂活性，实验结果见表4。
表4 不同N,N’-二异丙基丙二胺浓度制备出催化剂活性的检验
由上述结果可知，当N,N’-二异丙基丙二胺浓度为4.0×10-4mol/L时制备出的催化剂活性最高（实施例1）。
实施例6：其他条件同实施例1，检验不同温度所制备出的催化剂活性，实验结果见表5。
表5 不同温度制备出催化剂活性的检验
由上述结果可知，当温度为100℃时制备出的催化剂活性最高（实施例1）。
实施例7：其他条件同实施例1，检验不同温度所制备出的催化剂活性，实验结果见表6。
表6 不同浸泡时间制备出催化剂活性的检验
由上述结果可知，当浸泡时间为3 h时制备出的催化剂活性最高（实施例1）。