[發明專利]一種催化劑載體、負載型催化劑及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201810227799.6
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN110302769B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 潘秀蓮;鐵鍇;包信和;李攀;何麗敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J21/18
• 分類號: B01J21/18;B01J27/22;B01J27/20;B01J35/10;B01J37/10;B01J37/02;C07C51/367;C07C65/01;C07C51/347;C07C63/04;C07C51/235;C07C51/41;C07C59/105;C07C
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 毛薇;李馨

1.一種負載型催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑用于對羧基苯甲醛加氫反應、葡萄糖氧化反應或Suzuki偶聯反應；所述催化劑包含載體和活性組分兩部分，所述活性組分為金屬，金屬負載量為0.2wt%-5.0wt%；所述載體為修飾有硼元素和氧元素的無定型碳材料；所述無定型碳材料具有片狀多孔結構；以催化劑載體的重量百分比計，碳元素含量為85-90%，硼含量為1.5-3%，氧元素含量為8-13%；所述載體的比表面積為800-1800m²/g，總孔容為0.4-1.0cm³/g，其中微孔孔容占總孔容的60-80%；

所述載體的制備方法包括以下步驟：

a)將碳源和硼源溶解于水中，得溶液1，室溫下攪拌8-24h；

b)在50-80℃溫度條件下繼續攪拌溶液1，使其干燥，得固體1；

c)將固體1轉移至管式爐，在惰性氣氛下200-400℃焙燒1-3h，然后升溫至600-1200℃焙燒1-6h，得產物；

d)待自然冷卻至室溫后，對產物進行研磨；

e)對研磨后的產物進行洗滌和干燥，得到催化劑的載體。

2. 根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述載體的比表面積為1000-1700 m²/g，總孔容為0.5-0.8cm³/g。

3.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述金屬為鈀、鉑、釕、銠、鈷、鎳、銥、鋨中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述硼元素和氧元素以共價鍵形式與碳元素成鍵；所述硼元素與碳元素形成BC₃、BCO₂、BC₂O、B₄C結構中的至少一種，摻雜于碳材料骨架中；所述氧元素與碳元素形成醚類氧、醌類氧、羥基氧結構中的至少一種，摻雜于碳材料骨架中。

5.根據權利要求1或2或3所述的應用，其特征在于：催化劑的制備方法采用可溶性金屬鹽溶液對所述載體進行浸漬處理，所述可溶性金屬鹽溶液是鈀、鉑、釕、銠、鈷、鎳、銥、鋨的氯鹽、硝酸鹽、醋酸鹽溶液中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述碳源為生物質糖類；所述硼源是硼酸、三氧化二硼、單質硼、四硼酸鈉中的至少一種。

7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于：所述碳源為葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖、淀粉、纖維素中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述步驟a)中，所述碳源與硼源的用量使得溶液1中C和B的摩爾比為6:5-6:0.5。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于：步驟a)中，所述碳源與硼源的用量使得溶液1中C和B的摩爾比為3:1-6:1。

10. 根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述步驟c)中，所述惰性氣氛是氬氣、氮氣、氦氣中的至少一種，氣體流速為50-150 ml/min；所述焙燒過程分為兩步，首先在惰性氣氛下200-400℃焙燒1-3 h，然后升溫至600-1200℃焙燒1-6 h。

11. 根據權利要求10所述的應用，其特征在于：步驟c)中，氣體流速為100-120 ml/min；焙燒過程分為兩步，首先在惰性氣氛下250-300℃焙燒1-1.5 h，然后升溫至800-1000℃焙燒2-4 h。

12.根據權利要求1所述的應用，其特征在于：所述步驟e)中，所述洗滌過程使用熱水、乙醇、甲醇中的至少一種。