[發明專利]鎳基金屬磷酸鹽催化劑及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110682774.7
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113385204A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 張士成;高潔;曹陽
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01J27/185
• 分類號: B01J27/185;C07C41/18;C07C43/23
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種鎳基金屬磷酸鹽催化劑，其特征在于：所述催化劑包括催化中心和載體，所述催化中心為非金屬顆粒，所述非金屬顆粒為Ni，所述載體為金屬磷酸鹽MP，所述載體是由金屬氯化物與磷酸鹽通過沉積沉淀法形成的，所述載體為多孔結構；Ni金屬顆粒均勻分布于載體的表面與孔洞結構中，并與載體通過強相互作用力結合。

2.根據權利要求1所述的鎳基金屬磷酸鹽催化劑，其特征在于：所述的磷酸鹽包括但不限于磷酸二氫銨或磷酸氫二銨中任一種，金屬氯鹽包括但不限于氯化鋁，氯化鈦，氯化鐵，氯化釩，氯氧化鋯，氯化鈮，氯化錫或各種氯化稀土鹽中任一種。

3.一種如權利要求1所述的鎳基金屬磷酸鹽催化劑的制備方法，其特征在于：具體步驟如下：

（1）將磷酸或磷酸鹽溶于去離子水中，得到磷酸鹽水溶液；

（2）將金屬氯鹽溶于去離子水中，得到金屬氯鹽水溶液；

（3）將步驟（1）得到的磷酸鹽水溶液加入到步驟（2）中的金屬氯鹽水溶液中，并持續攪拌6-12h，得到白色懸浮液；金屬離子：磷酸根離子摩爾比=1：2至2：1；

（4）將步驟（3）中得到的白色懸浮液洗滌數次后，離心分離出白色固體，并于60±5℃下干燥，得到固體粉末；

（5）將步驟（4）所得的固體粉末在空氣中400-600℃保溫3-6h，冷卻至室溫，得到固體粉末；

（6）將可溶性鎳鹽溶于去離子水中，加入步驟（5）所得固體粉末，并持續攪拌12-24h，得到混合懸浮液；鎳的負載量為10-20 wt%；

（7）將步驟（6）中得到的混合懸浮液于100±5℃下加熱至干燥，得到固體粉末；

（8）將步驟（7）所得的固體粉末在空氣中400-600℃保溫3-6h，冷卻至室溫；再在H₂環境下400-600℃保溫3-6h，冷卻至室溫，即得Ni/MP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（3）中金屬離子：磷酸根離子摩爾比=1：2。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟（4）中，將步驟（3）中得到的白色懸浮液用250mL去離子水洗滌8次，8000rpm離心2min，分離出白色固體，并于60℃下干燥，得固體粉末。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟（5）中固體粉末在空氣下以2℃/min升溫至550℃，保溫4h。

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟（6）中的可溶性鎳鹽包括但不限于硝酸鎳、氯化鎳或乙酸鎳中任一種；步驟（6）中鎳的負載量為15 wt%。

8.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于：步驟（8）中，將步驟（7）所得的固體粉末在空氣中550℃保溫4h，冷卻至室溫；再在H₂環境下550℃保溫4h，冷卻至室溫，即得負載型鎳基金屬磷酸鹽催化劑。

9.一種如權利要求1所述的鎳基金屬磷酸鹽催化劑在木質互衍生的香蘭素加氫脫氧制備2-甲氧基-4-甲基苯酚中的應用，其特征在于具體步驟如下：

將鎳基金屬磷酸鹽催化劑、香蘭素和異丙醇加入反應釜中，密閉反應釜，排空反應釜內空氣，并充入0.5-2MPa H₂，180~260℃反應0.5~2h，冷卻至室溫，得2-甲氧基-4-甲基苯酚；鎳基金屬磷酸鹽催化劑的加入量為5-20wt%的香蘭素。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于鎳基金屬磷酸鹽催化劑的加入量為10 wt%的香蘭素，在反應釜中充入0.5MPa H₂，220℃反應0.5h。