[發明專利]一種介孔碳球負載鎳鐵合金納米顆粒催化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201910358045.9
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110052270A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 趙玉軍;韓巧;馬新賓;王勝平
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01J23/755
• 分類號: B01J23/755;B01J35/02;B01J35/08;B01J35/10;C07C1/20;C07C13/18
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 趙熠

1.一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑，其特征在于：以酚醛樹脂為碳源，硅溶膠為模板劑，在油包水體系中形成二氧化硅-聚合物球，碳化得到二氧化硅-碳球，通過刻蝕得到介孔碳球載體；將硝酸鎳和硝酸鐵按比例溶于乙醇溶液，負載在所述載體上，依次經過焙燒和還原，最終得到鎳鐵合金納米顆粒負載于介孔碳球的催化劑；

總金屬含量為5-30wt.％，其余為介孔碳，鎳鐵比為1:5-5:1。

2.根據權利要求1所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

⑴將硅溶膠滴加入間苯二酚和甲醛的混合水溶液，倒入至液體石蠟和表面活性劑的混合液中，85℃下攪拌反應30分鐘后停止攪拌，在此溫度下靜止老化；

⑵將步驟⑴得到的產物離心洗滌，80-100℃下干燥10-12小時后研磨成粉末狀，置于氬氣爐中高溫碳化后刻蝕去除二氧化硅得到介孔碳球載體；

⑶按比例將硝酸鎳和硝酸鐵溶于乙醇溶液，滴加至步驟⑵得到的介孔碳球中，依次經過干燥、焙燒和還原得到鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑。

3.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：間苯二酚和甲醛的混合水溶液中間苯二酚和甲醛的摩爾比為1:2。

4.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：表面活性劑為失水山梨醇油酸酯；液體石蠟和表面活性劑混合液中，表面活性劑的濃度為3.3-16.7g/L。

5.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：攪拌速度為500-1000轉每分；靜止老化時間為48小時。

6.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：離心洗滌過程采用環己烷為溶劑；碳化溫度為800℃。

7.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：刻蝕二氧化硅采用的是氫氟酸溶液，其質量分數為10％。

8.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：硝酸鎳和硝酸鐵的摩爾比為1:5-5:1；乙醇溶液的體積分數為50％。

9.根據權利要求3所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑的制備方法，其特征在于：焙燒溫度為400℃，時間為6小時；還原溫度為400℃，時間為4小時。

10.權利要求1所述的一種鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑用于在液相酚類加氫脫氧反應，其特征在于：依次向100mL高壓反應釜中加入0.05g鎳鐵合金納米顆粒均勻負載于介孔碳球催化劑，0.5g酚類化合物和24.5g正十二烷后密封反應釜，用氬氣置換釜內空氣5次后，將攪拌速度控制為800轉/分并升溫至250℃，再將氫氣壓力升至5MPa開始反應，反應10小時后，得到含有環己烷的液相混合產物。