[發明專利]一種原子級單分散銥基催化劑、其制備方法及在甲醇氣相羰基化制備乙酸甲酯中的應用

有效

• 申請號: 201811383737.0
• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN111195532B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 丁云杰;馮四全;宋憲根
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01J31/28;B01J31/36;B01J31/32;B01J23/63;B01J23/648;B01J23/89;B01J23/60;B01J23/46;B01J23/656;B01J23/58;C07C69/14;C07C67/36
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云

1.一種原子級單分散的銥基催化劑的制備方法，其特征在于，至少包括如下步驟：

a）將載體活性炭浸漬于含有銥元素和助劑元素M的溶液，經烘干、焙燒，得到前驅體；

b）將前驅體與含有一氧化碳和鹵代烷烴的混合氣接觸進行后處理，得到所述原子級單分散的銥基催化劑；

或者將前驅體與含有一氧化碳和碘苯的混合氣接觸進行后處理，得到所述原子級單分散的銥基催化劑；

或者將前驅體與含有一氧化碳和溴苯的混合氣接觸進行后處理，得到所述原子級單分散的銥基催化劑；

所述催化劑包括活性組分、助劑組分和載體活性炭；

其中，所述活性組分中包含銥元素，所述助劑組分中包含助劑元素M；

所述銥元素以單核絡合物的形式單原子分散在所述銥基催化劑中，如式I中所示：

Ir(CO)_xM_yX_z(O=AC) 式I

其中，助劑元素M選自La、Ce、Nd、Fe、Zr、Zn、Ru、Mn、Li中的至少一種；

X選自Cl、Br、I中的至少一種；

0≤x≤5，1≤y≤4，0＜z≤8；

(O=AC)表示活性炭上的含氧官能團，活性炭AC表面通過氧與絡合物連接。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性組分在所述原子級單分散的銥基催化劑中的重量百分含量為0.05~5%；

所述活性組分在所述原子級單分散的銥基催化劑中的重量百分含量以銥元素的質量百分含量計。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述活性組分在所述原子級單分散的銥基催化劑中的重量百分含量為0.1~3%。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述活性組分在所述原子級單分散的銥基催化劑中的重量百分含量為0.1~1%。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述助劑組分在所述原子級單分散的銥基催化劑中的重量百分含量為0.05~15%；

所述助劑組分在所述原子級單分散的銥基催化劑中的重量百分含量以助劑元素M的質量百分含量計。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟a）所述含有銥元素和助劑元素M的溶液中：

所述銥元素來自銥的氧化物、氫氧化物、硫化物、氯化物、金屬有機物中的至少一種；所述助劑元素M來自助劑元素M的氧化物、氯化物、硝酸鹽、碳酸鹽、氫氧化物、醋酸化合物中的至少一種；所述載體活性炭AC選自椰殼炭、杏殼炭中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述銥元素來自納米金屬銥、三氧化二銥、二氧化銥、乙酰丙酮羰基銥、三氯化銥、四氯化銥中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述助劑元素M來自MnO、MnO₂、Mn₃O₄、MnCl₂、C₄H₆MnO₄、Fe₂O₃、Fe(NO₃)₃、FeCl₃、ZnO、ZnSO₄、ZnCl₂、RuCl₃、La₂O₃、LaCl₃、CeO₂、Li₂O、LiCl、CH₃COOLi、Nd₂O₃、ZrO₂、ZrCl₄中的至少一種。

9.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述椰殼炭的比表面積為500~1100m²/g；平均孔徑為1~200nm。