[发明专利]一种氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将多壁碳纳米管置于圆底烧瓶中，以50-100mL/g的液固比，加入相应体积的硝硫混酸，在80-120℃的恒温油浴锅中，搅拌冷凝回流处理8-12小时，然后用去离子水洗涤碳纳米管至中性，然后将其进行干燥，再取干燥后的碳纳米管置于圆底烧瓶中，配制0.45-2.5mol/L的系列浓度的双氧水溶液，以20-30mL/g的液固比加入相应体积的H₂O₂，30-50℃下恒温回流处理10-15小时；将处理后的碳纳米管(O-MWCNT)用无水乙醇洗涤，然后进行干燥；

(2)取步骤(1)所得氧化的多壁碳纳米管(O-MWCNT)置于圆底烧瓶中，以5-10mL/g的液固比，加入相应体积的去离子水，在30-40℃下超声搅拌1-2小时，再在搅拌条件下向其加入质量比为20-25:1-1.5:1-5的Ni(NO₃)₂·6H₂O、Cu(NO₃)₂·3H₂O和Mg(NO₃)₂·6H₂O的混合溶液，继续在30-40℃下超声处理2-6小时，然后升温至75-95℃下恒温蒸发多余水分，使液固比保持在5-10mL/g，再将圆底烧瓶转移至30-50℃的恒温水浴锅，搅拌条件下恒温陈化10-24小时，陈化后得到类似膏状的物质，对其进行干燥，研磨，过筛；

(3)将步骤(2)所得粉末状固体置于石英舟中，在氮气保护下，升温至250-550℃焙烧4-8小时；

(4)将步骤(3)所得催化剂前驱体粉末状物质置于石英舟中，先在氮气保护下程序升温至250-550℃，然后恒温通入氢气还原3-8小时，再在氮气保护下冷却，得到氧化改性的碳纳米管负载镍基多金属催化剂，即MgO-Cu-Ni/O-MWCNT。

2.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，步骤(1)的硝硫混酸中，硝酸、硫酸的体积比为2-5。

3.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，步骤(1)的搅拌速率为750-1000rpm。

4.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，步骤(1)中，去离子洗涤次数为10-15次；无水乙醇洗涤次数为10-15次。

5.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，步骤(1)的干燥为真空干燥，温度为90-120℃，时间为3-5小时。

6.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，步骤(2)中，陈化的搅拌速度为750-1000rpm；干燥为真空干燥，温度为100-150℃，时间为10-15小时；过筛控制研磨粉末在100-200目。

7.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，步骤(3)中，氮气为纯度大于99％的高纯氮，通入流量为30-80mL/min，升温采用程序升温，升温速率为5-10℃/min。

8.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，步骤(4)中，氮气保护通入的氮气为纯度大于99％的高纯氮，通入流量为30-80mL/min，程序升温的速率为5-10℃/min；氢气还原通入的氢气为纯度大于99％的高纯氢，通入流量为30-80mL/min。

9.根据权利要求1所述的氧化改性的碳纳米管负载双金属铜镁共掺杂的镍基多金属催化剂在己二腈加氢反应中的应用，其特征在于，包括如下步骤：

(A)将己二腈及其质量5～30％的碳纳米管负载四元非晶态镍基催化剂加入反应釜中，并加入溶剂乙醇；

(B)密封反应釜后以氮气置换1～6次，用循环真空泵将反应釜抽至真空后，升温至40～70℃，然后通入氢气并开启搅拌，搅拌速率为500-1000rpm；

(C)达到反应温度后将压力调到1～2.5MPa，反应1-10小时。