[發(fā)明專利]一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911036096.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110801858B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: 肖福魁;趙寧;雒京;李楓;王峰;李磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;C07B41/06;C07B41/08;C07C45/36;C07C51/265;C07C201/12;C07C49/675;C07C49/67;C07C49/786;C07C47/54;C07C63/06;C07C63/16;C07C63/24;C07C
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 趙禛

1.一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

S1、將催化劑組成金屬的可溶性鹽，按照催化劑組成質量比配制5~60wt%的前驅體溶液，即催化劑金屬的可溶性鹽的前驅體溶液，留待后步使用；

S2、在20~90℃下將硅基介孔分子篩硬模板劑緩慢加入到步驟S1制備的前驅體溶液中，并繼續(xù)攪拌2~24h，制得懸濁液；

S3、將步驟S2制得的懸濁液于50~90℃下攪拌，然后蒸干溶劑，得到的產(chǎn)物在50~150℃干燥2~24h，在300~800℃下煅燒1~10h，得到固體產(chǎn)物；

S4、向步驟S3制得的固體產(chǎn)物中再次加入步驟S1制得的前驅體溶液中，重復上述步驟S2-S3，制得金屬氧化物填充的硅基介孔分子篩；

S5、用0.1~5mol/L的強堿性溶液于30~90℃下除去硅基介孔分子篩，過濾，洗滌至濾液為中性，過濾后的固體物料在50~150℃干燥2~24h，得到高比表面積的催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑；

所述催化劑的活性組分為四氧化三鈷、或者氧化銅單一金屬氧化物、或者四氧化三和鈷氧化銅組成的復合型氧化物，其組成為四氧化三鈷的質量百分比含量為0~100%，氧化銅的質量百分比含量為0~100%，其中催化劑中四氧化三和鈷氧化銅的質量百分比含量之和為100%，并且四氧化三和鈷氧化銅的質量百分比含量不同時為0。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟S1中，所述催化劑組成金屬的可溶性鹽為催化劑組成金屬的乙酸鹽或者硝酸鹽。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟S1中，所述金屬的可溶性鹽的前驅體溶液為催化劑組成金屬的可溶性鹽的水溶液或者乙醇溶液。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟S1中，所述硅基介孔分子篩硬模板劑為KIT-6、SBA-15、MCM-48或FDU-12。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟S5中，所述強堿性溶液為氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液。

6.一種如權利要求1所述制備方法制得的催化劑的應用，其特征在于包括如下步驟：芐基化合物與溶劑的質量比為0.1~60wt%，反應溫度50~160℃，初始壓力為0.05~5MPa，催化劑與芐基化合物的質量比為0.001~0.6，反應時間為0.5~16h。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種應用，其特征在于：所述的溶劑為乙腈、環(huán)己烷或環(huán)己酮。

8.根據(jù)權利要求6所述的一種應用，其特征在于：所述芐基化合物、催化劑與溶劑的反應氣氛為含氧量的體積分數(shù)為2~100%的氣體。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種應用，其特征在于：所述氣體包括空氣、氧氣、臭氧、氮氣或氬氣中的一種或者多種，且其中氧氣或臭氧的體積分數(shù)不小于2%。

10.根據(jù)權利要求6所述的一種應用，其特征在于：所述的芐基化合物為芴、四氫化萘、茚滿、二苯基甲烷、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯、均三甲苯、偏三甲苯、乙苯、對乙基甲苯、對溴乙基苯、對硝基乙苯、對二乙苯、正丙苯、2-乙基萘、2-乙基蒽、2-溴芴、2,7-二溴芴或者3,6-二溴芴中的一種。