[發(fā)明專利]摻氮炭黑負(fù)載鈀鉍合金催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711306025.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN109894135B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪信;夏佳偉;胡永珂;李斌棟;付永勝;朱俊武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J23/644;B01J37/34;B01J37/10;B01J32/00;C07C67/08;C07C69/78;C07C51/265;C07C63/06
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.用于醇氧化酯化反應(yīng)的摻氮炭黑負(fù)載鈀鉍合金催化劑，其特征是，所述的催化劑由Pd_xBi_y合金、摻氮炭黑復(fù)合而成，所述Pd_xBi_y合金的質(zhì)量占催化劑總質(zhì)量的10~30%，其中，x、y為鈀、鉍兩種金屬的原子比，x、y的比為9:1~5:5；

由如下步驟制備：

（1）將摻氮炭黑分散在乙二醇中，根據(jù)鈀、鉍原子比稱取相應(yīng)K₂PdCl₄和Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于乙二醇中，混合均勻后逐滴滴加到摻氮炭黑的乙二醇分散液中并攪拌均勻；

（2）將NaBH₄水溶液逐滴滴加到步驟（1）溶液中，20~30℃攪拌反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、冷凍干燥得到Pd_xBi_y/NCB催化劑；

其中，摻氮炭黑通過如下步驟制備：

第一步，稱取18 gXC-72型號(hào)炭黑放入1000 mL圓底燒瓶中，加入600 mL 65%-68%濃硝酸，超聲分散20 min；

第二步，將圓底燒瓶置于100℃油浴中，邊攪拌邊冷凝回流12 h，反應(yīng)結(jié)束后加入1200mL去離子水進(jìn)行稀釋，待沉降后，去除上層清液，將固體殘?jiān)M(jìn)行抽濾并洗滌直至中性，冷凍干燥得到酸化改性的炭黑CB；

第三步，稱取1.2 gCB于600 mL的1g/mL尿素水溶液中，超聲分散20 min，轉(zhuǎn)移至1000mL水熱反應(yīng)釜中，180℃反應(yīng)24 h，冷卻至室溫后，將固體殘?jiān)M(jìn)行抽濾并洗滌直至中性，冷凍干燥得到摻氮炭黑NCB。

2.如權(quán)利要求1所述的摻氮炭黑負(fù)載鈀鉍合金催化劑的制備方法，其特征是，具體步驟如下：

（1）將摻氮炭黑分散在乙二醇中，根據(jù)鈀、鉍原子比稱取相應(yīng)K₂PdCl₄和Bi(NO₃)₃·5H₂O溶于乙二醇中，混合均勻后逐滴滴加到摻氮炭黑的乙二醇分散液中并攪拌均勻；

（2）將NaBH₄水溶液逐滴滴加到步驟（1）溶液中，20~30℃攪拌反應(yīng)，經(jīng)過濾、洗滌、冷凍干燥得到Pd_xBi_y/NCB催化劑；

其中，摻氮炭黑通過如下步驟制備：

第一步，稱取18 gXC-72型號(hào)炭黑放入1000 mL圓底燒瓶中，加入600 mL 65%-68%濃硝酸，超聲分散20 min；

第二步，將圓底燒瓶置于100℃油浴中，邊攪拌邊冷凝回流12 h，反應(yīng)結(jié)束后加入1200mL去離子水進(jìn)行稀釋，待沉降后，去除上層清液，將固體殘?jiān)M(jìn)行抽濾并洗滌直至中性，冷凍干燥得到酸化改性的炭黑CB；

第三步，稱取1.2 gCB于600 mL的1g/mL尿素水溶液中，超聲分散20 min，轉(zhuǎn)移至1000mL水熱反應(yīng)釜中，180℃反應(yīng)24 h，冷卻至室溫后，將固體殘?jiān)M(jìn)行抽濾并洗滌直至中性，冷凍干燥得到摻氮炭黑NCB。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，步驟（1）中，攪拌時(shí)間不低于30 min。

4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是，步驟（2）中，還原時(shí)間不低于2h。

5.如權(quán)利要求1所述的摻氮炭黑負(fù)載鈀鉍合金催化劑在醇氧化酯化反應(yīng)中的應(yīng)用，其特征是，所述醇為芳香伯醇和脂肪醇。

6.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征是，反應(yīng)時(shí)溫度為60℃，反應(yīng)壓力為常壓，反應(yīng)氣氛為空氣，攪拌時(shí)間為2~3 h。

7.如權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征是，所述催化劑與醇的比為20 mg/mmol。