[發(fā)明專利]一種碳負載鈷多相催化劑的制備及在催化烯烴氫甲酰化反應中的應用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010039017.3
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111097416A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設計）人: 石峰;柳淑娟;王紅利;袁航空
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;C07C45/50;C07C47/02;C07C47/228;C07C47/277;C07C47/24
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

1.一種碳負載鈷多相催化劑的制備方法，包括以下步驟：

（1）碳材料載體的制備：在催化劑作用下，間苯二酚與甲醛溶液在去離子水中進行水熱反應，產(chǎn)物經(jīng)固化得樹脂濕凝膠，真空干燥得樹脂干凝膠；然后將樹脂干凝膠經(jīng)堿活化處理、高溫碳化、水洗，得到活性炭載體；

（2）負載鈷催化劑的制備：向活性炭載體的懸濁液中加入鈷前驅體溶液，依次經(jīng)沉積沉淀、還原、洗滌、干燥，即得碳材料負載鈷催化劑。

2.如權利要求1所述一種碳負載鈷多相催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）的水熱反應中，間苯二酚與甲醛質量比為1:1~1:3；去離子水與間苯二酚的體積質量比為4:1~20:1 mL/g，水熱反應溫度為60~180℃，反應時間為1~36h。

3.如權利要求1所述一種碳負載鈷多相催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）的水熱反應中，催化劑為堿土金屬碳酸鹽或氨水，催化劑的用量為間苯二酚質量的0.005~0.5倍。

4.如權利要求1所述一種碳負載鈷多相催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）的水熱反應中，堿活化處理是將樹脂干凝膠與堿以1:0.1~1:3的質量比充分研磨混合；其中堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化銫、氫氧化鋰、碳酸鈉或碳酸鉀中的至少一種。

5.如權利要求1所述一種碳負載鈷多相催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的高溫碳化是在400~1000℃下碳化1~12h。

6.如權利要求1所述一種碳負載鈷多相催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，鈷前驅體為鈷的氯化鹽、硝酸鹽或醋酸鹽中的一種；鈷前驅體溶液的鈷濃度為0.5mg/mL~50mg/mL；所得碳材料負載鈷多相催化劑中，鈷的擔載量為0.01~20 wt%。

7.如權利要求1所述的一種碳材料負載鈷基催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，沉積沉淀是用沉淀劑調節(jié)反應液至堿性，再于25~100℃下沉積1~5h；所述沉淀劑采用碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水中的至少一種。

8.如權利要求1所述的一種碳材料負載鈷基催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）中，所述還原是在還原劑存在下，于30~150℃還原反應1~5h；所述還原劑為水合肼、硼氫化鈉或甲醛中的至少一種，還原劑與鈷前驅體摩爾量比為5:1~200:1。

9.如權利要求1所述的一種碳材料負載鈷基催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）、（2）中，所述真空干燥是指溫度為30~150℃下干燥1~12h。

10.如權利要求1所述方法制備的碳負載鈷多相催化劑在催化烯烴氫甲酰化反應中的應用。