[發(fā)明專利]一種氣相甲醇羰基化合成甲酸甲酯的催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410006815.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103691451A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐忠寧;郭國(guó)聰;彭思艷;王志巧;陳青松;王明盛;姚元根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號(hào): B01J23/89
• 分類號(hào): B01J23/89;B01J23/44;C07C67/36;C07C69/06
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種氣相甲醇羰基化合成甲酸甲酯的負(fù)載型納米鉑族金屬多相催化劑，包括納米鉑族金屬活性組分和載體，以載體的質(zhì)量計(jì)，活性組分的百分含量為0.01％-2％，

所述納米鉑族金屬活性組分為釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑中的任一種或任意兩種組成的合金或混合物；

所述載體為氧化鋁、氧化硅、氧化鎂、氧化鋅、氧化鋯、二氧化鈦、金屬有機(jī)框架化合物、活性炭、分子篩、碳納米管、石墨烯中的任一種或任意兩種混合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣相甲醇羰基化合成甲酸甲酯的負(fù)載型納米鉑族金屬多相催化劑，所述催化劑還包括助劑，以載體的質(zhì)量計(jì)，助劑的百分含量小于等于20％，所述助劑為鐵、鈷、鎳、銅中的任一種或任意兩種金屬或氧化物。

3.權(quán)利要求1所述的氣相甲醇羰基化合成甲酸甲酯的負(fù)載型納米鉑族金屬多相催化劑的制備方法，包含如下步驟：

(1)將載體浸漬到鉑族金屬前驅(qū)體(醋酸鹽、硝酸鹽、鹵化物、乙酰丙酮鹽中的任一種或任意幾種化合物的組合)的水或乙醇溶液中，攪拌均勻，使載體均勻地分散到鉑族金屬前驅(qū)體溶液中；

(2)將步驟(1)獲得的鉑族金屬前驅(qū)體與載體的混合液在加熱條件下超聲至溶液的溶劑揮發(fā)干，使鉑族金屬前驅(qū)體均勻地吸附到載體表面；

(3)將步驟(2)得到的吸附樣品在100-200℃下干燥1-20小時(shí)，然后200-600℃焙燒1-20小時(shí)；

(4)將步驟(3)得到的樣品加入還原劑(硼氫化鈉、水合肼、抗壞血酸、甲醛、甲酸、甲酸鈉、乙酸鈉、葡萄糖、乙二醇中的一種或任意幾種化合物的組合)、結(jié)構(gòu)導(dǎo)向試劑(氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉、溴化鉀、碘化鈉、碘化鉀、檸檬酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸銨中的一種或任意幾種化合物的組合)和保護(hù)劑(聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物中的一種或任意幾種化合物的組合)，在結(jié)構(gòu)導(dǎo)向試劑和保護(hù)劑之間的比例為1∶2-4，還原溫度為20-120℃的條件下進(jìn)行還原反應(yīng)；

(5)將步驟(4)得到的樣品經(jīng)過(guò)濾、洗滌，放入真空干燥箱干燥1-20小時(shí)，便得到負(fù)載型納米鉑族金屬多相催化劑。

4.權(quán)利要求2所述的氣相甲醇羰基化合成甲酸甲酯的負(fù)載型納米鉑族金屬多相催化劑的制備方法，包含如下步驟：

(1)將載體浸漬到助劑前驅(qū)體的水或乙醇溶液中，靜置1-20小時(shí)，在100-200℃下干燥1-20小時(shí)，然后200-600℃焙燒1-20小時(shí)；

(2)將步驟(1)得到的載體浸漬到鉑族金屬前驅(qū)體(醋酸鹽、硝酸鹽、鹵化物、乙酰丙酮鹽中的任一種或任意幾種化合物的組合)的水或乙醇溶液中，攪拌均勻，使載體均勻地分散到鉑族金屬前驅(qū)體溶液中；

(3)將步驟(2)獲得的鉑族金屬前驅(qū)體與載體的混合液在加熱條件下超聲至溶液的溶劑揮發(fā)干，使鉑族金屬前驅(qū)體均勻地吸附到載體表面；

(4)將步驟(3)得到的吸附樣品在100-200℃下干燥1-20小時(shí)，然后200-600℃焙燒1-20小時(shí)；

(5)將步驟(4)得到的樣品加入還原劑(硼氫化鈉、水合肼、抗壞血酸、甲醛、甲酸、甲酸鈉、乙酸鈉、葡萄糖、乙二醇中的一種或任意幾種化合物的組合)、結(jié)構(gòu)導(dǎo)向試劑(氯化鈉、氯化鉀、溴化鈉、溴化鉀、碘化鈉、碘化鉀、檸檬酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸銨中的一種或任意幾種化合物的組合)和保護(hù)劑(聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物中的一種或任意幾種化合物的組合)，在結(jié)構(gòu)導(dǎo)向試劑和保護(hù)劑之間的比例為1∶2-4，還原溫度為20-120℃的條件下進(jìn)行還原反應(yīng)；

(6)將步驟(5)得到的樣品經(jīng)過(guò)濾、洗滌，放入真空干燥箱干燥1-20小時(shí)，便得到負(fù)載型納米鉑族金屬多相催化劑。

5.權(quán)利要求1或2所述的負(fù)載型納米鉑族金屬多相催化劑作為氣相甲醇羰基化催化劑用于合成甲酸甲酯的應(yīng)用，應(yīng)用方法包括如下步驟：在固定床反應(yīng)器中，原料按體積含量甲醇(10％-50％)、一氧化碳(10％-50％)、氫氣(10％-30％)和氧氣(5％-20％)在空速為500-5000h^-1，溫度為323K-423K，壓力為0.01Mpa-2Mpa的條件下，在催化劑表面反應(yīng)，獲得甲酸甲酯。