[發(fā)明專利]一種負(fù)載型羥基磷灰石催化劑及其制備和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811430511.1
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN111229266B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王峰;張志鑫;王業(yè)紅;李書雙;張健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號: B01J27/182
• 分類號: B01J27/182;B01J27/185;B01J27/187;B01J29/16;B01J29/40;B01J29/78;B01J29/85;C07C45/38;C07C45/74;C07C47/22
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種負(fù)載型羥基磷灰石催化劑在制備丙烯醛中的應(yīng)用，其特征在于：

催化劑應(yīng)用于甲醇和乙醇混合溶液或其含水混合溶液反應(yīng)制備丙烯醛；

所述羥基磷灰石包括羥基磷灰石、金屬改性羥基磷灰石負(fù)載于SiO₂、Al₂O₃、MgO、ZrO₂、Y、β、ZSM-5、SAPO-34分子篩、活性炭(AC)中的一種或二種以上載體上；

所述負(fù)載型羥基磷灰石催化劑的制備過程如下：

將(NH₄)₂HPO₄溶解于去離子水中，形成0.04~0.4g/mL 的水溶液，記為A溶液，將Ca(NO₃)₃·4H₂O溶于去離子水中，形成0.13 ~ 0.65g/mL去離子水中，并加入濃度為10~40 mg/mL PVP，記為B溶液，并將載體分散于B溶液中；分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28%的氨水將A、B溶液pH調(diào)為9-11，將A溶液經(jīng)過平流泵，滴加到B溶液中，滴加速度為1 ~ 10mL/min；A和B溶液的體積比為2:1 ~ 1:2；然后將所得沉淀，在50 ~90^oC加熱10~ 60 min，抽濾，充分洗滌至中性，干燥，最后在400 ~ 700^oC馬弗爐中焙燒6 ~ 12 h；所得樣品即為負(fù)載型的納米羥基磷灰石（標(biāo)記為Nano-HAP/S）；

所述載體為：SiO₂，Al₂O₃，MgO，ZrO₂，Y，β，ZSM-5，SAPO-34分子篩，活性炭(AC)中的一種或二種以上；

催化劑中所述羥基磷灰石擔(dān)載量為：5 ~50 wt%；

所述負(fù)載型金屬改性羥基磷灰石催化劑的制備方法如下：

取上述所得負(fù)載型納米羥基磷灰石（Nano-HAP/S）分散于0.05 ~ 0.2g/mL的水溶液中，然后加入金屬離子前體試劑，進(jìn)行離子交換，離子交換后，過濾、洗滌、所得樣品干燥，含氧惰性氣氛或惰性氣氛中焙燒；即得金屬離子交換的羥基磷灰石（標(biāo)記為Nano-M-HAP/S）。

2.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述用于改性的金屬離子包括:

堿金屬：Li，Na，K，Cs；堿土金屬：Sr，Ba；稀土金屬：Ce,，Pr,，La；

其他金屬：Mn，Mo, Fe，Co，Cu；這些金屬離子中的一種或兩種以上；

上述金屬離子的前體試劑為金屬離子的氯鹽、硝酸鹽、乙酸鹽和銨鹽中的一種或兩種以上；

若兩種金屬離子時金屬之間摩爾比為（10:1）-（1:10）。

3.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：

離子交換過程所述金屬離子的摩爾濃度為：0.1 ~ 0.9 mol/L；

離子交換溫度：25 ~ 85 ^oC；

離子交換時間：2~ 24 h；

離子交換后，所得樣品干燥，含氧惰性氣氛或惰性氣氛中焙燒；

所述氣氛為N₂，Ar惰性氣氛中的一種或兩種；含氧惰性氣氛中氧氣含量5%~21%，除氧之外氣體為N₂、Ar中的一種或兩種；

焙燒溫度：400 ~ 1000 ^oC；

焙燒時間：2 ~ 10 h。

4.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：

采用的PVP為K30- K150平均分子量為40000-180000,K90 平均分子量為630000中的一種或二種以上。

5.按照權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于：

所述金屬改性羥基磷灰石M-HAP中M 為K，Cs，Sr,，Ba,，Ce，Pr，F(xiàn)e，Co，Cu中的一種或兩種以上。