[發明專利]一種鈷鋅雙金屬合金催化劑的制備方法及其催化脂肪酸甲酯和脂肪酸加氫脫氧反應的應用

在審

• 申請號: 202210488340.8
• 申請日: 2022-05-06
• 公開（公告）號: CN115090292A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 衛敏;達偉民;楊宇森;王雷
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J23/80
• 分類號: B01J23/80;C01G51/00;C10G45/06
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 王宇

1.一種鈷鋅雙金屬合金催化劑，其特征在于，所述催化劑的結構為氧化鋅部分包覆鈷鋅合金。

2.一種鈷鋅雙金屬合金催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備方法的步驟為：(1)尿素法合成花狀鈷鋅鋁水滑石前體；(2)在氫氣氣氛下原位還原得到鈷鋅雙金屬合金催化劑。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述花狀鈷鋅鋁水滑石前體的制備方法為：將可溶性二價鈷鹽、可溶性二價鋅鹽、可溶性鋁鹽及尿素溶解在去離子水中，其中，鈷離子的濃度為0.004-0.04M，鋅離子的濃度為0.004-0.04M，鋁離子的濃度為0.004-0.04M，尿素的濃度為所有金屬離子總濃度的5-8倍；將混合溶液超聲分散均勻，然后轉移至含聚四氟乙烯內襯的不銹鋼水熱反應釜中，在100-160℃下晶化10-24h；待自然冷卻后，用去離子水和乙醇將所得沉淀離心洗滌至中性，最后60-80℃下真空干燥12-24h后得到花狀鈷鋅鋁水滑石前體。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的可溶性二價鈷鹽、可溶性二價鋅鹽、可溶性鋁鹽分別為硝酸鹽和/或氯鹽。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)的具體操作為：將0.3g-0.5g花狀鈷鋅鋁水滑石前體置于燃燒舟中，再放入管式爐內，通入氮氣或惰性氣體和氫氣的混合氣，以3-10℃/min的升溫速率從常溫升到300-800℃，恒溫2-6h后降溫至室溫，最后通入氮氣鈍化保護0.5-3h。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混合氣的流速為30-55mL/min；所述混合氣中氮氣或惰性氣體和氫氣的體積比為1:5-20。

7.根據權利要求2-6任一項所述的方法制備得到的鈷鋅雙金屬合金催化劑催化脂肪酸甲酯或脂肪酸加氫脫氧反應的應用。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述的脂肪酸甲酯或脂肪酸加氫脫氧反應的具體操作條件為：取0.2-0.8g脂肪酸甲酯或脂肪酸加入到5-20mL烷烴溶劑中，充分混合后轉移到高壓反應釜中，再加入0.05-0.5g鈷鋅雙金屬合金催化劑，安裝好釜蓋后，通入氫氣排出釜內空氣后，在0.5-3MPa氫氣氛圍中，180-230℃溫度下反應3-8h，攪拌轉速設置為600-1000rpm；反應結束后，分離出鈷鋅雙金屬合金催化劑，洗滌、干燥后進行循環使用。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述的脂肪酸甲酯為硬脂酸甲酯、棕櫚酸甲酯、油酸甲酯、月癸酸甲酯中的一種或幾種；所述的脂肪酸為硬脂酸、油酸、棕櫚酸、月桂酸中的一種或幾種。

10.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述的烷烴溶劑為正十二烷、正庚烷、正癸烷中的一種或幾種。