[发明专利]丙酮一步法合成甲基异丁基酮用催化剂及制备方法

摘要

本发明提供了一种丙酮一步法合成甲基异丁基酮用催化剂，属于催化剂制备技术领域。本发明利用水滑石层间阴离子可调的特性，通过引入不同电负性的层间阴离子调控负载型催化剂的酸碱性质，制得具有适宜酸碱性中心的负载型催化剂Pd/M1M2Ox‑A。此外由于水滑石焙烧产物对纳米颗粒的强吸附性，使Pd纳米颗粒稳定存在于载体表面，具有较好的结构稳定性。本发明制备的多功能负载型Pd催化剂在丙酮一步法合成甲基异丁基酮反应中表现出较高的丙酮转化率与甲基异丁基酮选择性，催化性能突出，可有效降低生产成本。所采用的制备方法简便易行，环境友好。

主权项

一种丙酮一步法合成甲基异丁基酮用催化剂的制备方法，具体制备步骤如下：A.将可溶性M1、M2盐溶于去离子水中配制混合盐溶液，其中M1、M2离子总浓度为0.1～1mol/L，M1与M2摩尔比为1～5；再按照尿素摩尔量与溶液中金属离子总摩尔量之比为1～10:1的比例将尿素加入上述混合盐溶液中，于100～200℃下反应5～24h，过滤，用去离子水洗涤沉淀至上清液pH＝7～8，于40～60℃干燥6～12h，即得到碳酸根插层的水滑石，记为M1M2‑CO32‑‑LDHs；所述的可溶性M1盐为Mg2+、Zn2+、Co2+、Ca2+的硝酸盐、硫酸盐和氯盐中的一种或两种；可溶性M2盐为Al3+、Ti4+、Fe3+和Cr3+的硝酸盐、硫酸盐和氯盐中的一种或两种；B.将上述得到的M1M2‑CO32‑‑LDHs，于400～600℃下焙烧3～12h，将得到的焙烧产物加入A'n‑盐溶液中，其中焙烧产物与A'n‑盐的质量比值为1：0.001～2；在氮气氛围下搅拌5～24h，离心过滤、并洗涤至上清液pH＝7～8，于60℃真空干燥，得到A'n‑阴离子插层的水滑石，表示为M1M2‑A'n‑‑LDHs；A'n‑代表阴离子NO3‑、SO42‑和Cl‑；所述的A'n‑盐溶液为KNO3、NaNO3、Na2SO4、(NH4)2S2O8和NaCl的水溶液中的一种，其浓度为0.001～1mol/L；C.将上述A'n‑阴离子插层的水滑石溶于去离子水中配制固含量为100～300g/L的悬浮液，边搅拌边滴加碱液调节pH为10～12，所述的碱液为NaOH或KOH中的一种，浓度为0.1～5mol/L；D.向上述悬浮液中加入可溶性Pd盐溶液，按照Pd与载体的质量比为0.01～5％确定Pd盐溶液和悬浮液的加入量，继续搅拌2～7h，离心过滤、并洗涤至上清液pH＝7～8，于60℃干燥6～12h，得到催化剂前驱体；所述的可溶性Pd盐是：Pd(NH3)4Cl2和Na2PdCl4中的一种；所述的Pd盐溶液浓度为1～100mmol/L；E.将催化剂前驱体于气氛环境中200～700℃下进行2～6h的再处理，得到Pd/M1M2Ox‑A催化剂；所述的气氛环境为氢气、氢氮混合气环境中的一种，所述的氢氮混合气中氢气与氮气的体积比为10:10～90。