[發明專利]一種用于甲苯氧化為苯甲酸的新型納米催化劑

在審

• 申請號: 201811622034.9
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109621945A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 郭嚴文;吳功德;王曉麗;葉夢晨;季亞卉;高芝暉;金同發;孟心宇;宋吉偉;李慧翔
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: B01J23/34
• 分類號: B01J23/34;B01J23/26;B01J23/83;C07C51/265;C07C63/06
• 代理公司: 宜興市天宇知識產權事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 周舟

1.一種用于甲苯氧化為苯甲酸的新型納米催化劑，其特征在于：該催化劑以金屬復合氧化物為載體，以高活性的過渡金屬為催化氧化活性中心，以稀土金屬為助催化活性中心，所述高活性的過渡金屬元素為Mn、Cr、Cu、Co、Ni、Fe中的一種或兩種，其含量占催化劑總質量的0~3%，所述的稀土金屬元素為Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd中的一種或兩種，其含量占催化劑總質量的0~2%；

上述用于甲苯轉化為苯甲酸的新型納米催化劑的制備方法包括如下步驟：

（1）配制二價金屬氧化物、氧化鋁和堿液的混合膠體水溶液，控制二價金屬氧化物和氧化鋁的摩爾比在2.0～6.0，控制堿液的總濃度在2.0～15.0 mol/L，控制堿液的摩爾數為金屬氧化物總摩爾數的1～3倍；

（2）將所得膠體溶液放入三口燒瓶中攪拌反應12～48小時，控制溫度在60～150 ℃，并持續通入CO₂，控制其流速為10～100 mL/min，得所需的膠體，再在膠體中加入高活性的過渡金屬鹽和稀土金屬鹽，繼續反應4～10小時，溫度控制在25~100 ℃，然后將所得的膠體減壓旋蒸，將固體樣品置于80～120 ℃烘干6-24小時；

（3）將所得的固體樣品置于通還原氣體的管式爐中煅燒4～12小時，控制溫度在400～750 ℃，得到所需的催化劑。

2.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于步驟（1）中所述的二價金屬氧化物可以是Ba、Ca、Mg、Zn中的一種或兩種；所述的堿液可以是LiOH、NaOH、KOH、NH₄OH中的一種或兩種。

3.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于步驟（2）中所述的過渡金屬鹽可以是Mn、Cr、Cu、Co、Ni、Fe的硝酸鹽、氯化物或醋酸鹽中的一種或兩種。

4.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于步驟（2）中所述的稀土金屬鹽可以是Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd的硝酸鹽、氯化物中的一種或兩種。

5.如權利要求1所述的催化劑，其特征在于步驟（3）中所述的還原氣體可以是H₂、CO或CH₄中的一種。