[发明专利]部分加氢制备高纯油酸的铜‑镍基催化剂的方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种部分加氢制备高纯油酸的铜-镍基催化剂的制备方法及该催化剂的应用，属于高纯油酸制备的相关技术领域。

背景技术

油酸是一种重要的天然产物，主要存在于动植物体油脂中，其精细化工产品广泛应用于化工、医药、食品等领域。但一般工业油酸的纯度低于50％，且成分复杂，导致油酸的应用受到很大限制，当油酸含量达到70％以上是可称之为高纯油酸。

高纯油酸为无色无味的液体，是重要的精细化学品原料，其产品安全无刺激、稳定性好，因此，以其为原料所开发及生成的化工产品，具有低毒性、易于生物降解、人体亲和性及环境适应性好等特点。近年来，随着我国经济的快速发展及人们生活水平的提高，社会对食品、轻工产品和化工产品在应用特性和使用性能等方面提出了更高的要求，例如，营养特性、安全性和生物降解性等，从高纯度的油酸及其加工的副产品中提取得到的生物活性物质、及以高纯度的油酸为原料所开发和生产的产品，能够较好地满足这些需求。因此，高纯油酸市场需求量逐渐增大，同时吸引了更多的研究者和企业家投身其中，试图探索出一种高效、低成本的高纯油酸制备方法。

一般地，工业油酸中主要的杂质为亚油酸和亚麻酸，而根据部分加氢的特点，工业油酸中各物质的部分加氢大致分三个阶段：(1)亚麻酸优先加氢还原为亚油酸，(2)亚油酸加氢还原为油酸，(3)油酸加氢还原为硬脂酸，但在一定的条件下，可把还原反应控制在第(2)阶段，仅提高油酸的纯度，且硬脂酸的含量无明显增高，达到制备高纯油酸的效果。

传统的油脂加氢催化剂多选用进口的镍基催化剂，但鉴于镍基催化剂的高活性而低选择性的特点，一般用于油脂的极限加氢，不适合用于部分加氢的领域。近年来，铜基催化剂研究成为热点，其催化剂具有高选择性而低活性的特点，还会生成一定量的反式油酸，严重影响高纯油酸产品的品质和性能。因此，有必要开发一种具有高活性和高选择性的部分加氢制备高纯油酸的催化剂及制备方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种催化活性高、选择性好的铜-镍基催化剂的制备方法以及采用该催化剂部分加氢制备高纯油酸的应用。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

部分加氢制备高纯油酸的铜-镍基催化剂的方法，包括如下步骤：

S1、在反应容器中加入Cu(NO₃)₂和Ni(NO₃)₂的混合溶液，缓慢滴加氨水并搅拌，调整混合溶液的pH值为8.0～10.0，在室温下持续搅拌，得到悬浮液；在滴加氨水的过程中，刚开始滴加时，先形成金属氢氧化物沉淀，随着氨水的增加，当pH达到设定范围时，沉淀消失，金属离子与氨离子形成络合物，故而形成悬浮液。

S2、向悬浮液中加入预处理过的SiO₂，继续搅拌10～60min，再将悬浮液置于冰水混合物中冷却到-5～5℃，将一定量的去离子水缓慢滴加到悬浮液中，发生水解反应，继续搅拌至水解结束，对悬浮液进行真空抽滤，然后多次用去离子水洗涤至洗涤液无色，得到铜-镍氢氧化物固体混合物Cu(OH)₂-Ni(OH)₂@SiO₂；需要说明的是，本发明中的SiO₂是作为载体，@所代表的含义为负载，当加入SiO₂载体后，络合物吸附于SiO₂载体，此时滴加去离子水，能够使络合物水解，形成金属氢氧化物，吸附于SiO₂载体上。

S3、将固体混合物Cu(OH)₂-Ni(OH)₂@SiO₂放入真空干燥箱中干燥，干燥后取出，再放入马弗炉中焙烧，得到铜-镍氧化物混合物CuO-NiO@SiO₂；

S4、将铜-镍氧化物混合物CuO-NiO@SiO₂置于管式炉中在氢气环境下进行还原反应，得到铜-镍基催化剂Cu-Ni@SiO₂，然后将催化剂包裹于硬化油中。

优选地，前述步骤S1中，Cu(NO₃)₂的溶液浓度为0.1～2.0mol/L，Ni(NO₃)₂溶液浓度为0.1～2.0mol/L，Cu(NO₃)₂和Ni(NO₃)₂的摩尔比为100:1～600:1。