[發(fā)明專(zhuān)利]負(fù)載型金催化劑及其制備方法和制備對(duì)氨基苯酚的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410586858.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105618038A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭俊鵬;李森;郭鳴明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/52
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/52;B01J35/10;C07C213/02;C07C215/76
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 王崇;李婉婉

本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)載型金催化劑及其制備方法和應(yīng)用，以及一種制備對(duì)氨基苯酚的方法，所述負(fù)載型金催化劑含有二氧化硅以及負(fù)載在該二氧化硅上的納米金顆粒，所述負(fù)載型金催化劑的粒徑不大于0.6mm，平均孔徑為10?70nm，所述納米金顆粒的粒徑為1?5nm。本發(fā)明的負(fù)載型金催化劑制備方法簡(jiǎn)單且成本較低，催化性能好且重復(fù)性好，所負(fù)載的納米金顆粒分散性好且尺寸較小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種負(fù)載型金催化劑及其制備方法和應(yīng)用以及制備對(duì)氨基苯酚的方法。

背景技術(shù)

自Haruta等發(fā)現(xiàn)高分散的金催化劑對(duì)CO低溫完全氧化反應(yīng)具有很高的催化活性后，金催化劑引起眾多研究者的關(guān)注。從目前的研究來(lái)看，負(fù)載型金催化劑具有高活性的一個(gè)重要前提，就是制備得到納米級(jí)、高分散的金粒子。單獨(dú)的納米粒子由于表面能高，易于團(tuán)聚，因此需要將這些小的粒子負(fù)載在適合的、具有高比表面積的載體上來(lái)保持納米粒子的高分散性。

目前具有高活性的負(fù)載型金催化劑的制備方法主要有浸漬法、共沉淀法、沉積沉淀法、化學(xué)氣相沉積法和膠體負(fù)載法等。其中最常用的是沉積沉淀法，該方法以氯金酸為前驅(qū)體，在TiO2、Fe2O3或CeO2等載體上得到高分散的催化劑，廣泛應(yīng)用于CO低溫氧化、加氫反應(yīng)、醇類(lèi)的液相氧化、丙烯環(huán)氧化、NOx的還原以及硝基化合物的還原等領(lǐng)域。沉淀沉積法制備高活性納米金催化劑的關(guān)鍵在于控制合適的pH值以得到活性組分均勻分散且粒度較小的催化劑，通常最佳pH范圍為7-8，因此對(duì)于酸性氧化物的載體如SiO2和Al2O3等則難以應(yīng)用，很難制備得到理想分散的催化劑。

近些年來(lái)，一些學(xué)者使用特殊的方法在SiO2上得到高分散的納米金粒子，如Haruta等[Catal.Lett.51(1998)53]用化學(xué)氣相沉積法在SiO2上得到2-3nm的高活性金催化劑，Dai等[J.Phys.Chem.B 110(2006)8559]用金的陽(yáng)離子做前驅(qū)體，用沉淀沉積法得到了高活性金催化劑，但是這些方法要么涉及到復(fù)雜的儀器，要么涉及到特殊的金前驅(qū)體。200810019548.5發(fā)明了一種改進(jìn)的沉淀沉積法，該方法包括，將過(guò)渡金屬硝酸鹽溶液與氯金酸溶液混合均勻后加入SiO2，調(diào)混合溶液pH至8-10，在40-90℃下攪拌4-24小時(shí)，分離、洗滌和干燥后于200-600℃下焙燒3-5小時(shí)。該方法較為簡(jiǎn)易，但得到的催化劑中納米金的顆粒仍較大(5-10nm)，對(duì)催化劑的活性有一定影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)制備SiO2作為載體的負(fù)載型金催化劑時(shí)不易得到活性組分尺寸小且高分散的催化劑，提供一種所負(fù)載的納米金顆粒的分散性好且尺寸較小(1-5nm)以及制備成本低的負(fù)載型金催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)深入研究并意外發(fā)現(xiàn)，使用溶膠狀態(tài)的金屬金作為前驅(qū)體制備負(fù)載型納米金催化劑，可以在一定程度上控制負(fù)載的金粒子尺寸，特別適用于沉淀沉積法易于導(dǎo)致活性組分團(tuán)聚的載體。由于小尺寸的納米金顆粒溶膠制備技術(shù)較為成熟，因此使用溶膠負(fù)載法制備催化劑時(shí)，相較其他方法，該方法可以在制備的過(guò)程中很好地保持金粒子的大小。本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，氣凝膠狀態(tài)的二氧化硅由于其具有很大的比表面積(>700m2/g)的特性，因此作為催化劑載體使用具有很大潛力。

本發(fā)明提供了一種負(fù)載型金催化劑，其特征在于，該負(fù)載型金催化劑含有二氧化硅以及負(fù)載在該二氧化硅上的納米金顆粒，所述負(fù)載型金催化劑的粒徑不大于0.6mm，平均孔徑為10-70nm，所述納米金顆粒的粒徑為1-5nm。