[發明專利]一種用于甘油水溶液氫解制1,3-丙二醇的催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201811112847.3
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN110935447B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 龔磊峰;丁云杰;呂元;王濤;盧巍;程顯波
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/652
• 分類號: B01J23/652;B01J23/63;C07C29/00;C07C31/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種用于甘油水溶液氫解制1,3-丙二醇的催化劑，該催化劑組成為M₂/( M₁@S)，其中M₁是Pt、Ir、Rh其中一種或二種以上貴金屬，S是包覆貴金屬M₁納米粒子的載體氧化物，是TiO₂、ZrO₂、SiO₂其中一元或二元以上復合氧化物，M₂是W、Re、Mo其中一種或二種以上過渡金屬氧化物；

包括以下步驟：

(1) 將貴金屬M₁前驅體配成水溶液，攪拌并加熱至45～80℃，加入穩定劑，緩慢滴加液相還原劑, 還原1～2 h后，離心，然后用無水乙醇洗滌3次得所需貴金屬M₁納米粒子；

(2) 將含有載體氧化物的前驅物溶于無水乙醇中，攪拌并加熱至35～70℃，滴加去離子水，用濃鹽酸調節pH為2～4，水解0.5～1.0h得透明溶膠，將步驟(1)制備的貴金屬M₁納米粒子添加到以上制備的溶膠中，劇烈攪拌0.5h，80～100℃真空干燥，于馬弗爐中400～600℃焙燒3～6h后，得到氧化物S包覆M₁納米粒子的固體顆粒M₁@S;

(3) 配制含有過渡金屬M₂的水溶液，等體積浸漬上述固體顆粒M₁@S，自然晾干，400～600℃焙燒3～6h后，得最終產品M₂/( M₁@S)；

催化劑中貴金屬M₁重量含量為0.5～5.0%；過渡金屬氧化物M₂重量含量為1.0～15.0%，其余為包覆貴金屬M₁納米粒子的載體氧化物S；S包覆貴金屬M₁納米粒子外表面上形成固體顆粒，M₂擔載于固體顆粒上。

2.一種如權利要求1所述催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1) 將貴金屬M₁前驅體配成水溶液，攪拌并加熱至45～80℃，加入穩定劑，緩慢滴加液相還原劑, 還原1～2 h后，離心，然后用無水乙醇洗滌3次得所需貴金屬M₁納米粒子；

(2) 將含有載體氧化物的前驅物溶于無水乙醇中，攪拌并加熱至35～70℃，滴加去離子水，用濃鹽酸調節pH為2～4，水解0.5～1.0h得透明溶膠，將步驟(1)制備的貴金屬M₁納米粒子添加到以上制備的溶膠中，劇烈攪拌0.5h，80～100℃真空干燥，于馬弗爐中400～600℃焙燒3～6h后，得到氧化物S包覆M₁納米粒子的固體顆粒M₁@S;

(3) 配制含有過渡金屬M₂的水溶液，等體積浸漬上述固體顆粒M₁@S，自然晾干，400～600℃焙燒3～6h后，得最終產品M₂/( M₁@S)。

3.根據權利要求2所述催化劑制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述貴金屬前驅體是貴金屬水溶性鹽；

步驟（1）中所述貴金屬前驅體水溶液的濃度是0.01～0.1mol/L。

4.根據權利要求2所述催化劑制備方法，其特征在于：步驟（1）所述穩定劑是聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）、檸檬酸鈉中的一種或二種以上，其與貴金屬的摩爾比是2～10。

5.根據權利要求2所述催化劑制備方法，其特征在于：步驟（1）所述液相還原劑是甲醛、硼氫化鈉水溶液、水合肼中的一種或二種以上，其與貴金屬的摩爾比是1～5。

6.根據權利要求2所述催化劑制備方法，其特征在于：步驟（2）所述載體氧化物的前驅物是相應金屬的烷氧基化合物。

7.根據權利要求2所述催化劑制備方法，其特征在于：步驟（2）所述添加的去離子水與載體金屬烷氧化合物的摩爾比是3～8。