[發明專利]介孔分子篩HMS負載鉑鎳元素催化劑

有效

• 申請號: 202210423850.7
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114749203B
• 公開（公告）日: 2023-06-16
• 發明（設計）人: 章亞東;閆冬冬;馮俊波;苗禎;楊玉菲;李碩
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;鄭州大學濟源研究院
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;B01J37/02;C07C37/06;C07C39/08
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

本發明屬于分子篩催化劑技術領域，具體涉及一種以介孔分子篩?六方介孔硅(HMS)負載鉑鎳元素催化劑。本發明以一鍋法合成含鉑?介孔分子篩作為載體，再通過等體積浸漬法負載鎳，使用鎳的配合物作為鎳前體，最后通過堿金屬鹽改性獲得一種脫氫催化劑(鎳/鉑/介孔硅)。該負載方法簡便、有效，同時解決了鎳鹽、鉑鹽和配合物間形成沉淀的工藝問題。檢測及應用結果表明，所制備催化劑產品中，活性組分高度分散、催化活性高，催化劑壽命較長，產物鄰苯二酚收率高，制備成本低，有較好的產業化應有前景。

技術領域

本發明屬于分子篩催化劑技術領域，具體涉及一種以介孔分子篩HMS負載鉑鎳元素催化劑。

背景技術

鄰苯二酚作為一種精細化工中間體產品，廣泛用于制藥、香料、橡膠等領域化學品的制備。傳統的鄰苯二酚制備采用鄰甲氧基苯酚或鄰氯苯酚水解工藝，但因其工藝繁瑣、副產物多、生產污染大、分離難度大等缺陷，正在逐步被淘汰。

基于綠色化工需要，進一步開發了苯酚羥基化法和1，2-環己二醇脫氫法兩條工藝路線。其中苯酚羥基化法是以苯酚為原料，在催化劑作用下，以雙氧水作為氧化劑制備而成，所得產物中是對羥基苯酚(對苯二酚)和鄰羥基苯酚(鄰苯二酚)的混合物，因此需要進一步分離。由于該合成工藝路線存在對雙氧水濃度要求高和消耗量大、苯酚轉化率低，產物分離困難等缺陷，因此，實際應用受限較多。

隨著環己烯相關技術發展，科研人員開發了一種路線即以環己烯為原料氧化制取環氧環己烷，并將其進一步水解生成1，2-環己二醇，再通過脫氫制取鄰苯二酚的新工藝路線。該工藝路線路線具有產物單一，分離純化過程簡單，反應過程三廢少，綠色環保的優點。1，2-環己二醇脫氫時需要借助催化劑的催化作用，才能確保較好的合成效果。常用的催化劑以鎳為主要活性組分，添加少量鉑、鈀、銠和錫等元素，同時還需添加硫酸鈉作為助催化劑以確保脫氫反應的順利進行。

盡管1,2-環己二醇脫氫制鄰苯二酚反應已經存在大量研究，但仍然存在催化劑轉化率低，選擇性差，催化劑失活速度快等缺點，限制著工藝的應用。現有技術中，研究人員針對環己二醇脫氫反應中催化劑的特點和技術要求對催化劑載體、活性組分及其負載方法等做了較多研究。認為在催化劑選擇和應用中，需要考慮載體對反應的影響，活性組分的成本、還有活性組分負載的效果和方法的可行性問題。因此，基于催化劑活性、選擇性以及穩定性等技術問題設計一種新的催化劑產品，對于相關產業發展仍然具有重要意義。

發明內容

本發明目的在于提供一種介孔分子篩HMS負載鉑鎳元素催化劑，用于1，2-環己二醇為原料脫氫制備鄰苯二酚，從而實現鄰苯二酚的綠色制備產業化。

為實現本發明目的，以介孔分子篩為載體，以鉑、鎳為催化活性組分制備該催化劑，具體通過如下步驟制備獲得：

(一)制備介孔分子篩載體

1、稱取陽離子表面活性劑、乙醇I、水，充分攪拌至澄清，得到A液；

所述陽離子表面活性劑為：正辛胺、正壬胺、正癸胺、十一～十八胺(如十二胺、十六胺)中的任一種；

2、稱取正硅酸乙酯、乙醇II、氯鉑酸充分攪拌混合均勻，得到B液；

3、室溫下，將B液緩慢加入劇烈攪拌的A液中，攪拌，靜置陳化；

4、過濾、洗滌、干燥(參考設置溫度為120℃)、焙燒(480-600℃)，(優選以1-3℃/min升溫速率，在500-600℃條件焙燒下1-4h)得到介孔分子篩載體；

以物質的量比計，正硅酸乙酯：陽離子表面活性劑：乙醇I：乙醇II：氯鉑酸＝1：0.1-0.5：5-10：0.5-2：0.002-0.004；優選比例為：1：0.2-0.3：6-8：0-1.8：0.0025-0.0035。

(二)負載鎳