[發明專利]一種鎳基催化劑及制備方法和應用以及有機酮催化氧化制備有機酯的方法

有效

• 申請號: 202010400358.9
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111482191B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 李建輝;馬旭飛;鐘越;李偉鵬;張立忠;張俊;孫毅飛
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C07D313/04;C07D309/30
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 李正

1.一種有機酮催化氧化制備有機酯的鎳基催化劑，其特征在于，包括載體和負載在所述載體的孔道和表面的活性組分；所述載體包括氮摻雜碳；所述活性組分包括鎳氧化物或過渡金屬-鎳復合氧化物；

所述過渡金屬-鎳復合氧化物中的過渡金屬包括Zn、Co、Ce和Zr中的一種或幾種；

所述鎳基催化劑的制備方法：

（I）當所述活性組分為過渡金屬-鎳復合氧化物時，所述鎳基催化劑的制備方法包括以下步驟：

將可溶性過渡金屬鹽、可溶性鎳鹽和含碳原料混合，在保護氣氛下，進行程序焙燒，得到前驅體；所述含碳原料包括三聚氰胺；

將所述前驅體和H₂O₂水溶液混合后干燥，得到鎳基催化劑；

所述可溶性過渡金屬鹽中過渡金屬、可溶性鎳鹽中鎳和含碳原料中碳的摩爾比為1：（1~5）：（4.5~5.5）；

（II）當所述活性組分為鎳氧化物時，所述鎳基催化劑的制備方法包括以下步驟：

將可溶性鎳鹽和含碳原料混合，在保護氣氛下，進行程序焙燒，得到前驅體；所述含碳原料包括三聚氰胺；

將所述前驅體和H₂O₂水溶液混合后干燥，得到鎳基催化劑。

2.根據權利要求1所述的鎳基催化劑，其特征在于，所述活性組分的負載量為20.0~90.0wt%。

3.權利要求1~2任一項所述鎳基催化劑的制備方法，其特征在于，

（I）當所述活性組分為過渡金屬-鎳復合氧化物時，所述鎳基催化劑的制備方法包括以下步驟：

將可溶性過渡金屬鹽、可溶性鎳鹽和含碳原料混合，在保護氣氛下，進行程序焙燒，得到前驅體；所述含碳原料包括三聚氰胺；

將所述前驅體和H₂O₂水溶液混合后干燥，得到鎳基催化劑；

所述可溶性過渡金屬鹽中過渡金屬、可溶性鎳鹽中鎳和含碳原料中碳的摩爾比為1：（1~5）：（4.5~5.5）；

（II）當所述活性組分為鎳氧化物時，所述鎳基催化劑的制備方法包括以下步驟：

將可溶性鎳鹽和含碳原料混合，在保護氣氛下，進行程序焙燒，得到前驅體；所述含碳原料包括三聚氰胺；

將所述前驅體和H₂O₂水溶液混合后干燥，得到鎳基催化劑。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（I）和步驟（II）中所述前驅體和H₂O₂水溶液中的H₂O₂的質量比獨立地為1：（0.2~0.4）。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（I）和步驟（II）中所述程序焙燒獨立地包括依次進行的一次焙燒和二次焙燒；

所述一次焙燒的溫度為500~600℃，時間為1~2h；

所述二次焙燒的溫度為700~800℃，時間為1~2h。

6.權利要求1~2任一項所述的鎳基催化劑或權利要求3~5任一項所述制備方法制備得到的鎳基催化劑在有機酮催化氧化制備有機酯中的應用。

7.一種有機酮催化氧化制備有機酯的方法，包括以下步驟：

將有機酮、醛類助氧化劑、氧化劑、催化劑和有機溶劑混合，進行催化氧化反應，得到有機酯；

所述氧化劑包括空氣或氧氣；

所述催化劑包括權利要求1~2任一項所述的鎳基催化劑或權利要求3~5任一項所述制備方法制備得到的鎳基催化劑。