[发明专利]一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂、制备方法、及应用在审
申请号: | 201910711234.X | 申请日: | 2019-08-02 |
公开(公告)号: | CN110354886A | 公开(公告)日: | 2019-10-22 |
发明(设计)人: | 吴君;严鑫悦;王文锐;凌三;李政通;王成兵 | 申请(专利权)人: | 陕西科技大学 |
主分类号: | B01J27/24 | 分类号: | B01J27/24;B01J37/10;B82Y30/00;B82Y40/00;C07D307/44 |
代理公司: | 西安西达专利代理有限责任公司 61202 | 代理人: | 郑安迪 |
地址: | 710021 陕西省*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 氮掺杂 制备 催化剂 双金属纳米催化剂 非贵金属催化剂 催化转移加氢 碳负载 有机醇 糠醇 工业化应用 水热合成法 循环稳定性 安全系数 高压氢气 糠醛反应 制备工艺 碳载体 糠醛 镍钴 氢源 生产成本 环保 应用 | ||
1.一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂,其特征在于,通过包括以下步骤的方法得到:
将分散有钴源、镍源、乙二胺四乙酸钠的分散体置于恒温箱180~250℃下进行水热反应或溶剂热反应,得EDTA-CoNi金属络合物前驱体,将该前驱体在真空或惰性气氛下350~650℃焙烧1-6h,即得到一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂,其特征在于,钴源为硝酸钴;镍源为硝酸镍;分散体的溶剂为甲醇-水混合溶剂。
3.一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将分散有钴源、镍源、乙二胺四乙酸钠的分散体置于恒温箱180~250℃下进行水热反应或溶剂热反应,得EDTA-CoNi金属络合物前驱体,将该前驱体在真空或惰性气氛下350~650℃焙烧1-6h,即得到一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂。
4.权利要求1或2所述的一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂用于催化转移加氢的应用。
5.根据权利要求4所述的一种氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂用于催化转移加氢的应用,其特征在于,催化转移加氢是指糠醛在有机醇的存在下催化加氢制备糠醇的反应。
6.根据权利要求4所述的氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂用于催化转移加氢的应用,其特征在于,表达式为XY/NC,其中NC为氮掺杂碳载体,X为镍,Y为钴;X的含量为催化剂总量的5-60wt%,X与Y两种组分的摩尔比nX:nY为1:(0.1-5)。
7.一种由糠醛催化转移加氢制备糠醇的方法,其特征在于,包括如下步骤:
在有机醇的存在下,以氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂催化糠醛进行催化转移加氢反应,得到糠醇。
8.根据权利要求7所述的一种由糠醛催化转移加氢制备糠醇的方法,其特征在于,氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂是通过水热合成法制备所得,其制备步骤包括:将硝酸钴、硝酸镍和乙二胺四乙酸钠溶解于甲醇和水的混合溶剂中,将混合均匀后的液体置于恒温箱180~250℃下进行水热反应10-48h;反应结束后,经洗涤、干燥得到EDTA-CoNi金属络合物前驱体;将该前驱体在惰性气氛中于350~650℃焙烧1-6h,即得到所述催化剂。
9.根据权利要求7所述的一种由糠醛催化转移加氢制备糠醇的方法,其特征在于,所述的有机醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇或叔丁醇,该有机醇作为反应溶剂和氢供体;所述的糠醛与催化剂的质量比为2-25:1;所述的惰性反应气氛为氮气。
10.根据权利要求7所述的一种由糠醛催化转移加氢制备糠醇的方法,其特征在于,具体步骤包括:在氮掺杂碳负载镍钴双金属纳米催化剂和有机醇存在下,控制反应温度为100-250℃,糠醛反应物于惰性气氛中通过催化转移加氢反应1-24h得到糠醇。
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