[發明專利]雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑及其制備方法與催化加氫應用

有效

• 申請號: 202011211342.X
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112371153B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 魯新環;王晨龍;夏清華;王貝貝;周丹
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C07C29/132;C07C35/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻;王虹

1.一種雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)將鈷鹽、鎳鹽與醇充分混合均勻后，得到溶液A；將三嵌段共聚物P123與醇充分混合均勻后，得到溶液B；然后將溶液B分批加入到溶液A中，得到混合溶液C并攪拌使其混合均勻；

2)將咪唑類與醇混合均勻后加入到混合溶液C中得到混合溶液D；將混合溶液D在醇回流溫度下充分攪拌反應，反應結束后離心分離、洗滌、干燥得到CoNi-ZIF金屬有機骨架材料；

3)將CoNi-ZIF金屬有機骨架材料進行H₂熱解還原處理，得到CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑。

2.根據權利要求1所述的雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的制備方法，其特征在于：所述鈷鹽選自六水合硝酸鈷、四水合乙酸鈷、六水合氯化鈷中的一種；所述鎳鹽選自六水合硝酸鎳和六水合氯化鎳中的一種；

所述溶液A中鈷鹽、鎳鹽添加量之和與醇的添加量按摩爾比為1：(43.2～86.4)，鈷鹽與鎳鹽的添加量按摩爾比為(6～0.5)：1。

3.根據權利要求2所述的雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的制備方法，其特征在于：溶液B中三嵌段共聚物P123與醇的添加量按質量比為1：(33～65)，溶液A中鈷鹽與鎳鹽的添加量之和與溶液B中三嵌段共聚物P123的添加量按質量比為(5.5～12)：1。

4.根據權利要求1所述的雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的制備方法，其特征在于：所述咪唑類選自咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、N-甲基咪唑、苯并咪唑、2-甲基苯并咪唑、1-芐基咪唑中的一種；

混合溶液D由咪唑類與醇的添加量按摩爾比1：(15.8～21.6)混合均勻后加入到混合溶液C得到。

5.根據權利要求1所述的雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的制備方法，其特征在于：所述醇選自甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇中的一種。

6.根據權利要求1所述的雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，混合溶液D在醇回流溫度下充分攪拌反應，反應時間為1～3h。

7.根據權利要求1所述的雙金屬CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟3)包括，將CoNi-ZIF金屬有機骨架材料置入真空馬弗爐中，通入H₂進行熱解還原處理，熱解還原處理的溫度為250～500℃，時間為1～3h，得到CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑。

8.一種CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑，其特征在于：所述CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑由權利要求1～7任一項所述的方法制備而成。

9.一種權利要求8所述的CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的應用，其特征在于：所述CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑用于催化環氧化合物與H₂加氫反應制備芳香醇、脂環醇或脂肪醇類化合物。

10.根據權利要求9所述的CoNi-ZIF衍生的CoNi@CN催化劑的應用，其特征在于：所述環氧化合物與H₂加氫反應制備芳香醇、脂環醇或脂肪醇類化合物的方法，包括如下步驟：將CoNi-ZIF材料衍生的CoNi@CN催化劑、環氧化合物、溶劑醇加入壓力反應釜中，用N₂置換反應釜中的空氣3次，然后，充入H₂使反應釜內的氫氣壓力達到2.0～4.0MPa，開啟攪拌，加熱反應釜使催化反應溫度為50～80℃，恒溫反應2～10h進行環氧化合物液相加氫反應，反應結束后離心分離催化劑和反應液，最后進行減壓蒸餾操作，即可得到醇化合物；

所述CoNi-ZIF材料衍生的CoNi@CN催化劑、環氧化合物、溶劑醇的添加量按質量比為1：(4.8～9.8)：(250～500)；

所述環氧化合物選自環氧環己烷、α-環氧蒎烷、4-乙烯基-環氧環己烷、環氧苯乙烷、3,4-環氧四氫呋喃、環氧氯丙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、1,2-環氧己烷、1,2-環氧十二烷中的一種；所述溶劑醇選自乙醇、甲醇、異丙醇中的一種。