[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

摘要

本发明公开了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。本发明利用双氧水氧化处理的多壁碳纳米管负载多金属镍基催化剂，Cu的引入可有效降低Ni前驱体的还原能，促进Ni纳米粒子在碳纳米管表面的分散，同时Cu与Ni的协同作用能促使更多Ni0+形成。Mg的引入为催化剂表面提供大量的碱性位点，同时NiO‑MgO共溶体的形成有利于抑制反应物过度加氢，避免形成过多的副产物。碳纳米管的氧化处理能够进一步促进碳管与活性组分的强相互作用，大大提升了催化剂的加氢活性，将其用于己二腈加氢反应，能够获得较高的转化率和产物总选择性。

主权项

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，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5‑10 mL/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5‑10 mL/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。