[發明專利]一種雙組份雜化顆粒負載的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610373777.1
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN107442168B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 劉繼廣;王銳;張秀芹
• 申請（專利權）人: 北京服裝學院
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C07C209/36;C07C211/46;C07C29/20;C07C35/08
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;路永斌

本發明公開了一種雙組份雜化顆粒負載的催化劑，該催化劑包括雙分區雜化顆粒基底和催化劑本體，其中，催化劑本體負載在雙分區雜化顆粒基底上，所述雙分區雜化顆粒基底包括響應性聚合物組份和雜化組份；該催化劑的制備方法包括：將雙分區雜化顆粒基底加入溶劑中進行分散，然后加入金屬鹽溶液，進行攪拌或超聲，加入還原劑或沉淀劑，進行攪拌或超聲，任選靜置，然后過濾或離心，收集顆粒，洗滌，得到雙組份雜化顆粒負載的催化劑。所述雙組份雜化顆粒負載的催化劑具有高效的催化活性，并且針對周圍不同的環境具有開關催化功能，其制備過程易控制，適用于不同規模的所述催化劑的制備，尤其適用于大批量生產。

技術領域

本發明涉及催化劑領域，具體涉及一種負載型催化劑，尤其涉及一種雙組份雜化顆粒負載的催化劑及其制備方法。

背景技術

催化劑可以改變化學反應速率，自身的重量和性質卻未發生變化，在約90％以上的工業生產中都會使用催化劑。單獨存在的高度分散的催化劑活性組分，受降低表面自由能的熱力學趨勢的推動，存在強烈的聚集傾向，很容易因溫度的升高而發生燒結，使活性迅速降低。但是，若將催化劑負載到一定的載體上，會提高活性組分產生燒結的溫度，從而提高催化劑的熱穩定性。

當前催化劑大部分負載在無機載體上，例如氧化鋁、硅膠、活性炭和硅藻土，其中，無機載體與催化劑較易結合，但是，無機物載體存在表面積低、活性受到限制等制約因素。

也有報道將催化劑負載在聚合物上，例如聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮，尤其是具有環境響應性的聚合物一直備受關注，但是無機物在聚合物上的負載往往存在不牢固、易脫落的缺點。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人對負載型催化劑進行了研究，結果發現：可以將具有環境響應性的響應性聚合物組份與含有雜化元素的雜化聚合物組份結合到同一顆粒的兩個分區，使得該顆粒同時具備兩組份的性質，然后將催化劑本體負載在所述雜化聚合物組份上，生成所述雙組份雜化顆粒負載的催化劑，該催化劑具有開關催化性能，其中，響應性聚合物組份用來執行開關的性能，雜化聚合物組分用來執行催化的性能。該方法過程易控制，適用于大批量制備，且具有普適性。

本發明的目的在于提供以下方面：

(1)一種雙組份雜化顆粒負載的催化劑，其特征在于，所述催化劑包括雙組份雜化顆粒基底和催化劑本體，其中，催化劑本體負載在雙組份雜化顆粒基底上；

(2)根據上述(1)所述的催化劑，其中，

所述雙組份雜化顆粒基底包括響應性聚合物組份和雜化組份，和/或，

所述催化劑本體選自金屬、金屬離子和金屬配合物中的一種或幾種，所述金屬包括鐵、鈷、鎳、鉑、金、釕、鈀、銅、鈦和銠；

(3)根據上述(1)或(2)所述的催化劑，其中，所述響應性聚合物組份由具有響應性基團的單體(即響應單體)聚合而成，所述響應性基團選自羥基基團、酰胺基團、偶氮苯基團、吡啶基團、羧酸基團和氨基基團中的一種或多種，優選地，所述響應性基團選自吡啶基團、酰胺基團和羧酸基團中的一種或多種；

(4)一種制備上述(1)至(3)之一所述的催化劑，其中，

所述雜化組份如下獲得：由雜化單體聚合，任選地，聚合后加入雜原子前驅體與聚合產物進一步反應，得雜化組分；其中，

所述雜化單體為式(a)所示單體，或者，所述雜化單體為式(a)所示單體與含有酰胺基團、羥基、羰基、苯基、烷氧基和/或烷基的單體的混合物；

在式(a)中：

1)M選自Fe、Si、Ti、Mg、Zr、B或Al，優選選自Fe、Si、Ti或Al，更優選選自Si或Ti，例如Si；