[发明专利]用于催化愈创木酚加氢脱氧制备环己醇的核壳型催化剂的制备方法

说明书

本发明属于催化剂的制备领域，具体涉及一种用于催化愈创木酚加氢脱氧制备环己醇的核壳型催化剂的制备方法。先利用溶剂还原法制备钴纳米颗粒，之后使用后合成法制备得到以Co为核，以M_xO_y‑SiO₂为壳的Co@M_xO_y‑SiO₂核壳型催化剂，其中，M＝Ce、Ti、Al。本发明催化剂制备工艺简单、成本低、且反应在低压低温下进行，能耗较低。此外，制得的核壳型催化剂在愈创木酚加氢脱氧反应中表现出了很好的反应活性，且催化剂的稳定性好，反应后可焙烧回收，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种用于催化愈创木酚加氢脱氧制备环己醇的核壳型催化剂的制备方法。

背景技术

环己醇作为一种重要的化工原料，在许多工业生产领域得到了广泛的应用。可用于生产己二酸、己二胺、己内酰胺等，还可以作为燃料生产的原料，通过加氢脱水制备得到的环己烷是汽油的主要成分之一。此外，环己醇还可用于溶剂、涂料、医药、增塑剂等。目前环己醇的工业生产主要通过环己烷的氧化和苯酚加氢来实现，这与可持续发展战略不符，且增加了化石能源的消耗。

愈创木酚在木质素热解得到的酚类化合物中占比较高，且木质素在自然界中的储量较广。利用愈创木酚加氢脱氧制备环己醇，生产成本低，节约能源。近来过渡金属催化剂在愈创木酚加氢脱氧反应中表现出了较好的反应活性，对比于贵金属，硫化物等催化剂表现出了独有的优点，成本低且绿色清洁。

专利CN107649169A采用分子筛负载Ni、Co、Cu、Mg、Al、Fe中的任意两种或三种活性组分制得的催化剂催化愈创木酚加氢脱氧制备环己醇，反应发生在高压力(3～6MPa)，长反应时间(6～10h)条件下，且愈创木酚转化率环己醇选择性较低。

发明内容

本发明的目的在于提高Co基催化剂的催化活性，以及提高环己醇的产率，同时降低反应能耗，制备了一种催化活性高的用于催化愈创木酚加氢脱氧制备环己醇的核壳型催化剂，为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于催化愈创木酚加氢脱氧制备环己醇的核壳型催化剂的制备方法，步骤如下：

(1)配制两份等体积的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液，其中一份含水合肼，令一份含计量的钴源前驱体及氢氧化钠溶液；

其中，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在溶液中的浓度为0.1mol/L；钴源前驱体为Co(NO₃)₂·6H₂O，氢氧化钠溶液浓度为1mol/L；

(2)将配置的两份十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)水溶液混合，80℃下机械搅拌1～2h；

(3)将步骤(2)得到的产物取出，用乙醇和去离子水交替洗涤2～3次，50℃下真空干燥过夜，得到Co纳米粒子。

(4)将步骤(3)得到的Co纳米粒子分散在去离子水和乙醇的混合液中；

(5)将金属载体前驱体及硅源前驱体配制成混合溶液，在60～80℃机械搅拌下，与碱溶液一起并流加入到步骤(4)的悬浊液中，搅拌0.5h；

其中，金属载体前驱体为M的硝酸盐、乙酸盐或氯化物，其中，M＝Ce、Ti、Al；硅源前驱体为Na₂SiO₃·9H₂O；碱溶液为(NH₄)₂CO₃溶液、Na₂CO₃溶液中的一种；