[发明专利]一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用有效
申请号: | 202111112153.1 | 申请日: | 2021-09-23 |
公开(公告)号: | CN113941347B | 公开(公告)日: | 2022-09-30 |
发明(设计)人: | 张颖;曾翔;陈泽民 | 申请(专利权)人: | 中国科学技术大学 |
主分类号: | B01J27/185 | 分类号: | B01J27/185;B01J27/187;B01J27/188;B01J37/02;B01J37/08;B01J37/18;C07C29/141;C07C33/22;C07C31/26;C07C51/36;C07C55/10;C07D307/33;B82Y30/00;B82 |
代理公司: | 合肥中谷知识产权代理事务所(普通合伙) 34146 | 代理人: | 洪玲 |
地址: | 230000*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 覆层 高效 稳定 纳米 催化剂 应用 | ||
1.一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用,其特征在于:所述催化剂应用于顺酐加氢制备丁二酸、乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯、苯甲醛加氢制备苯甲醇或葡萄糖加氢制备山梨糖醇;所述催化剂以磷酸盐B(PO4)a为载体,在磷酸盐B(PO4)a载体上负载有金属磷化物APb颗粒,在金属磷化物APb颗粒表面包覆有BOc膜包覆层,其中,A为元素周期表中VIIIB、IB和IIB族中过渡金属元素的一种或多种,B为钇(Y)、钛(Ti)、锰(Mn)、镧(La)、铬(Cr)、铅(Pb)中的一种或多种,a、b和c在化学式的价键平衡的条件下各自独立地取值;所述催化剂催化顺酐加氢制备丁二酸、乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯、苯甲醛加氢制备苯甲醇或葡萄糖加氢制备山梨糖醇的反应过程为:将顺酐、乙酰丙酸、苯甲醛或葡萄糖与催化剂共同加入反应釜中,用H2冲洗反应釜,置换釜内空气,之后保持反应釜内H2压力至0.1-5MPa,0-180℃条件下搅拌反应2-15h后冷却泄压;
所述催化剂是通过以下方法制备获得的:
步骤一、预盐载体制备,使用B的可溶性盐、柠檬酸、尿素和磷酸氢二铵依次混合均匀,经过水热处理后干燥煅烧获得预盐载体;
步骤二、负载,使用A的硝酸盐或醋酸盐溶于丙酮中,制备成A的丙酮溶液,将步骤一制备的预盐载体浸渍于所述A的丙酮溶液中;
步骤三、干燥、煅烧、还原,将经过步骤二处理后的预盐载体取出后干燥,再进行煅烧,然后在氢气氛围下还原获得所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂。
2.如权利要求1所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用,其特征在于:所述A为钯(Pd)、铱(Ir)、铂(Pt)、镍(Ni)、铜(Cu)和钴(Co)中的一种或多种。
3.如权利要求1所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用,其特征在于:在催化反应中所述顺酐、乙酰丙酸、苯甲醛和葡萄糖的浓度为0.5-1wt%。
4.如权利要求1所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用,其特征在于:在催化反应中催化剂中金属元素B的负载量为1-15wt%。
5.如权利要求1所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用,其特征在于:在顺酐加氢制备丁二酸的反应中反应温度为30-150℃,在乙酰丙酸加氢制备γ-戊内酯的反应中反应温度为30-160℃,在苯甲醛加氢制备苯甲醇的反应中反应温度为30-140℃,在葡萄糖加氢制备山梨糖醇的反应中反应温度为0-180℃。
6.如权利要求1所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用,其特征在于:所述催化剂是通过如下方法制备获得的:
步骤一、预盐载体制备,使用B的可溶性盐、柠檬酸、尿素和磷酸氢二铵依次混合均匀,经过水热处理后干燥煅烧获得预盐载体;
步骤二、负载,使用A的硝酸盐或醋酸盐溶于丙酮中,制备成A的丙酮溶液,将步骤一制备的预盐载体浸渍于所述A的丙酮溶液中;
步骤三、干燥、煅烧、还原,将经过步骤二处理后的预盐载体取出后干燥,再进行煅烧,然后在氢气氛围下还原获得所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂。
7.如权利要求6所述一种具有膜包覆层的高效、高稳定纳米催化剂的应用,其特征在于:所述A的丙酮溶液浓度为3-12mmol/L;所述步骤二中浸渍时间为12-24小时;所述步骤三中干燥温度为20-120℃,干燥时间为6-12小时,煅烧温度为600℃,煅烧时间为2小时,还原温度为600-800℃,还原时间为1-6小时。
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