[發(fā)明專利]用于合成γ-戊內(nèi)酯的催化劑的制備方法及應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910596565.3 | 申請日： | 2019-07-03 |
| 公開（公告）號： | CN110479279A | 公開（公告）日： | 2019-11-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 紀(jì)娜;包錦容;劉振宇;賈志超;刁新勇;程文才;宋春風(fēng);劉慶嶺 | 申請（專利權(quán)）人： | 天津大學(xué) |
| 主分類號： | B01J23/755 | 分類號： | B01J23/755;B01J23/75;B01J23/72;C07D307/33 |
| 代理公司： | 12201 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 | 代理人： | 曹玉平<國際申請>=<國際公布>=<進入 |
| 地址： | 300072 天*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 金屬有機前體 管式爐 吸附 合成 浸漬 催化劑活性 催化劑應(yīng)用 催化劑制備 銅基催化劑 動態(tài)沉積 惰性氣體 機械混合 目標(biāo)產(chǎn)物 有效控制 組分負(fù)載 氫氣 不均勻 抽真空 反應(yīng)管 負(fù)載量 混合氣 熱分解 戊內(nèi)酯 稱取 收率 應(yīng)用 取出 分解 升華 | ||
本發(fā)明提供了一種用于合成γ?戊內(nèi)酯的催化劑制備方法及應(yīng)用，按鈷、鎳、銅的負(fù)載量為2?15wt％進行稱取金屬有機前體與載體，機械混合于反應(yīng)管中，抽真空，在100?300℃的溫度下保持6?12h，使金屬有機前體充分升華并吸附于載體上；吸附完全后，將其取出置于管式爐中，在氫氣和惰性氣體的混合氣下進行動態(tài)沉積，使金屬有機前體在管式爐中進行熱分解，分解時間≥2h，即可得到鈷、鎳、銅基催化劑。該系列催化劑應(yīng)用于合成GVL的反應(yīng)上，解決傳統(tǒng)浸漬法制備的催化劑活性組分負(fù)載量無法有效控制、活性組分分散不均勻等問題。目標(biāo)產(chǎn)物GVL收率高，具有良好的應(yīng)用前景。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于一種新型催化劑制備方法及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種單金屬負(fù)載型催化劑的制備方法以及使用該方法制備出來的催化劑在乙酰丙酸及其酯類合成γ-戊內(nèi)酯(GVL)上的應(yīng)用。
背景技術(shù)
由于石油、天然氣等化石能源的不斷枯竭，以及傳統(tǒng)的化石能源的使用所造成的一系列的環(huán)境污染等問題，如溫室效應(yīng)和霧霾等，因此尋找清潔可再生能源就顯得尤為重要。生物質(zhì)能源被認(rèn)為是唯一含碳的可再生資源，生物質(zhì)能利用后釋放CO2，又會通過光合作用將其貯存在生物質(zhì)中，使大自然保持著碳平衡。其中GVL是生物質(zhì)平臺分子中非常重要的有機中間化合物。GVL不僅可以作為食品添加劑，也可以直接作為液體燃料等，應(yīng)用十分廣泛，具有廣闊的商業(yè)市場和應(yīng)用前景。
目前應(yīng)用于乙酰丙酸及其酯類制備GVL反應(yīng)上的常用催化劑可分為貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑。對于貴金屬催化劑而言，由于成本較高，且均相貴金屬催化劑與產(chǎn)物不易分離，重復(fù)利用性較差，大大限制了貴金屬催化劑的應(yīng)用。因此非貴金屬催化劑更受研究者的青睞，但非貴金屬催化劑也存在反應(yīng)條件較苛刻的問題。目前非貴金屬催化劑的制備方法主要有浸漬法、沉淀法、離子交換法等。催化劑的制備方法直接影響了催化劑活性組分的分散度、實際負(fù)載量、粒徑分布等，從而影響了催化劑的活性。其中單金屬負(fù)載型催化劑的制備方法以浸漬法為主，而浸漬法存在分散度不夠高、擔(dān)載量不均勻等問題。
因此本發(fā)明提供了一種采用金屬有機化學(xué)氣相沉積法制備的催化劑及其在合成GVL上的應(yīng)用。這種催化劑制備方法不僅制備過程簡單，操作條件溫和，活性組分負(fù)載均勻，而且該方法制備出的催化劑在乙酰丙酸及其酯類制備GVL的反應(yīng)上的效果不亞于傳統(tǒng)制備方法制備出來的催化劑，甚至更好。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種金屬有機化學(xué)氣相沉積法來合成一系列單金屬負(fù)載型催化劑及其在乙酰丙酸及其酯類合成GVL上的應(yīng)用，解決傳統(tǒng)浸漬法制備的催化劑活性組分負(fù)載量無法有效控制、活性組分分散不均勻等問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的技術(shù)方案為：
一種用于合成γ-戊內(nèi)酯的催化劑制備方法，催化劑是采用金屬有機化學(xué)氣相沉積法將金屬有機前體擔(dān)載在載體上，活性組分例如鈷、鎳、銅的負(fù)載量為2-15wt％。
所述的催化劑的載體為γ-Al2O3、ZrO2、SiO2、AC、Graphene或介孔碳材料等載體上等。
所述催化劑的金屬有機前驅(qū)物為乙酰丙酮鈷(Co(acac)2)、乙酰丙酮鎳(Ni(acac)2)、乙酰丙酮銅(Cu(acac)2)等前驅(qū)物。
具體方法是按鈷、鎳、銅的負(fù)載量為2-15wt％進行稱取金屬有機前體與載體，機械混合于反應(yīng)管中，抽真空，在100-300℃的溫度下保持6-12h，使金屬有機前體充分升華并吸附于載體上；吸附完全后，將其取出置于管式爐中，在氫氣和惰性氣體的混合氣下進行動態(tài)沉積，使金屬有機前體在管式爐中進行熱分解，分解時間≥2h，即可得到鈷、鎳、銅基催化劑。
所述的在管式爐中進行熱分解溫度為200-600℃。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于天津大學(xué)，未經(jīng)天津大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910596565.3/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
