[發明專利]一種用于肉桂醛加氫反應的納米鉑催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202110417723.1
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113117674A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 苗雨欣;趙震;張軼扉;劉雯雯;王心宇
• 申請（專利權）人: 沈陽師范大學
• 主分類號: B01J23/58
• 分類號: B01J23/58;C07C33/32;C07C29/141
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 王翠

本發明公開了一種用于肉桂醛加氫反應的納米鉑催化劑的制備方法，采用簡單的共沉淀或水熱反應，一步制備出二維片層MgAl?LDH載體，利用沉淀劑調控溶液pH值，實現對LDH片層大小的精準調控。采用該方法制備的納米鉑催化劑，利用LDH載體層板對Pt納米粒子的“限域”作用，以及金屬與載體間的強相互作用，使得Pt納米粒子高度分散，平均粒徑為2.1nm，顯著提高肉桂醛選擇加氫反應的催化性能。在肉桂醛選擇加氫反應中使用上述催化劑后，肉桂醛的轉化率可達到79.8％，產物肉桂醇的選擇性可達到82.1％；該制備方法具有方法簡單、普適性強等優點，而且制備獲得的催化劑具有催化性能高、穩定性好等優點。

技術領域

本發明公開涉及液相加氫反應催化劑的技術領域，尤其涉及一種用于肉桂醛加氫反應的納米鉑催化劑的制備方法。

背景技術

α，β-不飽和醛類(如肉桂醛等)的催化加氫產物主要有飽和醛、飽和醇和不飽和醇，其選擇加氫產物α，β-不飽和醇是工業生產香料、香水、制藥和各類精細化工制品的一種重要中間體。因此，研究α，β-不飽和醛的催化加氫反應具有重要的實際意義。通常，由于C＝C的熱力學性能不穩定，而C＝O的鍵能高于C＝C的鍵能，進而α，β-不飽和醛C＝O上加氫較難，受到熱力學和動力學的限制，選擇性較差，當前的挑戰是如何設計并制備出C＝O催化選擇性高，活性好且催化性能穩定的催化劑。近年來，貴金屬催化劑(Pt、Au等)在這一領域受到了廣泛的關注，研究表明其對C＝O的加氫具有較高的選擇性，其獨特的電子結構對反應中官能團的吸附和活化起著重要的作用。

水滑石(Layered Double Hydroxide，簡稱LDH)是一種層狀雙羥基復合金屬氧化物，LDH組成與結構使其具有弱堿性、離子可調變性等特點。相關研究表明，水滑石材料是一種理想的負載型催化劑載體。LDH的主體層板的組成與層板陽離子性質、電荷密度及層間陰離子的交換能力密切相關，通過調控正電荷層板與層間陰離子之間靜電作用的強弱。可以實現不同結構與組成的二元，以及三元MgAl LDH的制備。此外，LDH表面具有豐富的羥基，可以直接作為活性物種參與反應，起到助催化劑的作用。基于傳統二元LDH在多相催化反應中的優勢，使得LDH有望成為負載型貴金屬催化劑的有效載體。為此，基于制備工藝簡單、成本低廉的LDH材料開發的高效催化體系，用于實現溫和條件下肉桂醛高效選擇加氫反應尤為必要。

因此，是否可基于LDH材料研發一種適用于肉桂醛加氫反應的催化劑，成為人們亟待解決的問題。

發明內容

鑒于此，本發明提供了一種用于肉桂醛加氫反應的納米鉑催化劑的制備方法，以提高肉桂醛選擇加氫反應中肉桂醛的轉化率以及產物肉桂醇的選擇性。

本發明提供的技術方案，具體為，一種用于肉桂醛加氫反應的納米鉑催化劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：

1)制備獲得片層結構的MgAl-LDH載體；

2)將所述片層結構的MgAl-LDH載體采用等體積浸漬法制備獲得負載型納米Pt催化劑；

3)將所述負載型納米Pt催化劑進行熱處理，獲得Pt/LDH催化劑；

其中，步驟1)中采用共沉淀法或水熱法制備獲得片層結構的MgAl-LDH載體。

優選，所述采用共沉淀法制備獲得片層結構的MgAl-LDH載體，具體為：

將可溶性金屬鹽以及沉淀劑溶于去離子水中，40℃水浴中攪拌30min后，在溫度為80℃的條件下，水浴反應1～12h，獲得沉淀產物；

將所述沉淀產物洗滌至中性，干燥，獲得具有片層結構的MgAl-LDH載體。

進一步優選，所述采用水熱法制備獲得片層結構的MgAl-LDH載體，具體為：