[發明專利]活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑及制備方法和氧化羰基合成碳酸二甲酯中的應用

在審

• 申請號: 201210592552.7
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103071497A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 閆冰;馬新賓;王勝平;黃守瑩;孟慶森
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;C07C69/96;C07C68/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

1.活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑，其特征在于，以活性炭為載體的，負載的活性組分為Cu₂O，銅的負載量占載體的重量百分比為12～22wt%，形成活性組分價態單一且穩定的無氯型催化劑。

2.根據權利要求1所述的活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑，其特征在于，銅的負載量占載體的重量百分比優選為15～22wt%。

3.活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑的制備方法，其特征在于，按照下述步驟進行：

步驟1，制備活性炭負載醋酸銅，即配置醋酸銅的水溶液，然后將活性炭置于其中進行浸漬，經干燥后即可得到活性炭負載醋酸銅；

步驟2，制備活性炭負載單一價態氧化亞銅催化劑，即將步驟1制備的活性炭負載醋酸銅置于乙二醇中超聲分散均勻后，攪拌加熱到140℃后，添加水然后升溫至180℃回流反應1～3h，所述乙二醇和水的體積比為（100～120）：（5～6），經過過濾洗滌干燥后即可得到單一價態氧化亞銅催化劑。

4.根據權利要求3所述的活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟1中具體來說，配制一定濃度的醋酸銅水溶液于容量瓶中，稱取活性炭數克，將上述配好的醋酸銅水溶液與活性炭一并置于茄型燒瓶中，劇烈攪拌180—220轉/min攪拌20—24h，減壓移去水溶劑，置于烘箱80—100攝氏度中干燥8-12h，即得到活性炭負載醋酸銅樣品。

5.根據權利要求3所述的活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中具體來說，量取100—120ml乙二醇，并將制好的Cu(OAc)₂/AC樣品置于乙二醇溶液中超聲分散均勻，再將懸濁液轉入到三口燒瓶中，攪拌100-120轉/min并加熱到140℃后，添加5～6ml水，升溫至180℃，在該溫度下回流反應1～3h；待樣品降到室溫后，用布式漏斗過濾，并用蒸餾水和乙醇洗滌數次，待表面再無殘留的乙二醇后，置于真空烘箱中120～130℃下干燥4～6h，最終得到單一價態氧化亞銅催化劑。

6.根據權利要求3所述的活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟2中，升溫至180℃回流反應優選2—3h。

7.如權利要求1或者2所述的活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑在甲醇氣相氧化羰基合成碳酸二甲酯的應用，其特征在于，在原料進料摩爾比為CO:O₂=4:1～20:1，n(CH₃OH):n(CO)=1:10~1:2反應溫度為100～160℃，反應壓力為0.3～1.5MPa的條件下，采用N₂為平衡氣體，N₂分壓為總壓的1/9～1/2。

8.根據權利要求7所述的活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑在甲醇氣相氧化羰基合成碳酸二甲酯的應用，其特征在于，所述反應壓力優選0.7—0.9MPa，所述反應溫度優選140—150℃，原料進料摩爾比CO:O₂優選為40：6。

9.根據權利要求7所述的活性炭負載單一價態氧化亞銅無氯型催化劑在甲醇氣相氧化羰基合成碳酸二甲酯的應用，其特征在于，甲醇液空速為1～2h^-1時，催化劑的用量為0.5～1g。