[發明專利]一種銀/二氧化硅球形干凝膠催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201611018605.9
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN106853367B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 馮金;謝吉民;范東亮;朱建軍;汪強;馬麗蓉;朱建民;王舜
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J23/50
• 分類號: B01J23/50;B01J35/08;B01J35/10;C07C213/02;C07C215/76
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本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種銀/二氧化硅球形干凝膠催化劑的制備方法。本發明將銀負載在具有三維網狀孔洞結構的二氧化硅干凝膠上，增加了銀的分散度、提高了比表面積、增加了化學穩定性，從而增強了其催化活性，另外將此干凝膠催化劑制備成球形顆粒回收方便，實現循環使用。采用該催化劑催化對硝基酚加氫制備對氨基酚，具有催化活性高、穩定性好的優點。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種銀/二氧化硅球形干凝膠催化劑的制備方法。

背景技術

銀納米粒子具有獨特的物理化學性質，在電子、化工、生物和制藥等領域具有廣泛的應用，這些屬性依賴于粒子的大小、形狀、形態、表面電荷、比表面積以及載體等。銀納米粒子的一個重要應用是催化化學反應的進行，由于其粒徑小、比表面積大，這些納米粒子展現出高的催化活性。

對硝基酚(PNP)是一種非生物降解有毒的環境污染物，而對氨基酚(PAP)卻是一種重要的化工原料和醫藥中間體，隨著對氨基酚需求量的增加，采用對硝基酚直接催化加氫制備對氨基酚因其高效、環保成為主要合成路線。

但銀納米粒子不僅制備成本高，而且在范德華力作用下容易團聚，影響其催化活性，另外高溫下易燒結導致催化劑失活，因此需要尋找一種價格低廉、制備簡單、穩定性好、具有一定強度的載體，對于銀基催化劑的應用具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提出一種價格低廉，使用方便，易于回收，催化活性高的銀/二氧化硅球形干凝膠催化劑的制備方法。將銀負載在具有三維網狀孔洞結構的二氧化硅干凝膠上，增加了銀的分散度、提高了比表面積、增加了化學穩定性，從而增強了其催化活性，另外將此干凝膠催化劑制備成球形顆粒回收方便，實現循環使用。采用該催化劑催化對硝基酚加氫制備對氨基酚，具有催化活性高、穩定性好的優點。

本發明提供了這種銀/二氧化硅球形催化劑的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將正硅酸四乙酯和無水乙醇按照體積比1:1攪拌混合均勻得到混合溶液1。

(2)將草酸溶液或硝酸溶液加入混合溶液1中攪拌均勻得到混合溶液2，正硅酸四乙酯與草酸的摩爾比為4035:2-4，正硅酸四乙酯與硝酸的摩爾比為8070:83-167。

(3)將聚乙烯吡咯烷酮K-30加入到去離子水中攪拌均勻得到混合溶液3，聚乙烯吡咯烷酮K-30與正硅酸四乙酯的質量比為1-2：84。

(4)稱取硝酸銀加入混合溶液3中，繼續攪拌至均勻得到混合溶液4，硝酸銀的量根據產物銀/二氧化硅球形干凝膠中銀的質量分數為2-5％計算得到。

(5)將混合溶液4逐滴緩慢加入到混合溶液2中，置于25-60℃的水浴中，伴隨磁力攪拌反應，反應3-5h后停止攪拌，將得到的球形固體顆粒水洗后干燥。

(6)將步驟(5)中得到球形固體顆粒煅燒后即可制得銀/二氧化硅球形催化劑。

進一步地，步驟(2)中，草酸溶液的濃度為0.008mol/L，硝酸溶液的質量百分濃度為10％。

進一步地，步驟(3)中的去離子水與步驟(2)的草酸溶液或硝酸溶液中的去離子水的體積之和與正硅酸四乙酯的體積的比例為9-10:9。

進一步地，步驟(5)中，磁力攪拌轉速為1800-2000轉/分鐘；干燥指置于60℃烘箱中干燥12h。

進一步地，步驟(6)中，煅燒溫度為500℃，煅燒時間為5h。

進一步地，本發明的另一目的在于提供所述的銀/二氧化硅球形顆粒用于催化對硝基酚制備對氨基酚，具體步驟如下：

(a)在室溫下配制0.1mM的對硝基酚50mL于容量瓶中備用；