[發明專利]一種負載型Rh/TiO2

在審

• 申請號: 202211620390.3
• 申請日: 2022-12-15
• 公開（公告）號: CN115999539A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 程道建;魏佳美;曹東
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B01J23/46
• 分類號: B01J23/46;B01J31/24;B01J31/38;B01J35/00;C07C45/50;C07C47/02
• 代理公司: 北京萬景律師事務所 11993
• 代理人: 張文祎;張士茜

本發明公開了一種負載型Rh/TiOsubgt;2/subgt;?P催化劑的制備方法及應用，制備方法包括如下步驟：1)制備載體懸浮液；2)制備活性金屬前驅體溶液；3)制備浸漬液，并進行浸漬；4)將浸漬液分離，并進行真空干燥處理，并研磨成粉末；5)將研磨后的粉末進行煅燒處理；6)制備磷源溶液；7)等體積浸漬磷源，分離干燥即得到負載型Rh/TiOsubgt;2/subgt;?P催化劑催化劑。本發明得到了負載型Rh/TiOsubgt;2/subgt;?P催化劑，活性金屬Rh分散均勻，具有亞納米結構，與磷源形成配位效果。并且此催化劑應用在1?辛烯羰基化反應中展現出優異的催化活性。

技術領域

本發明屬于催化劑合成技術領域，尤其是涉及一種負載型Rh/TiO₂-P催化劑的制備方法及應用。

背景技術

烯烴的加氫甲酰化反應是指烯烴與合成氣在過渡金屬配合物催化作用下發生加成反應,生成比原料烯烴多一個碳原子的醛的過程。近幾十年石油化工的快速發展給烯烴加氫甲酰化反應提供了廉價的原料，使其具備了工業化所需的物質基礎；隨著人民生活水品的逐漸升高,人們對物質生活的需求逐漸提高，極大的促進了塑料、涂料、橡膠、洗滌劑等工業的迅速發展，從而為烯烴加氫甲酰化反應的發展提供了巨大的市場條件。1-辛烯主要用作聚乙烯的共聚單體、增塑劑等的中間體。開發乙烯齊聚高選擇性合成1-辛烯的催化劑及工藝就尤為重要。

目前，在均相催化劑被應用的背景之下，面臨著很多亟待解決的工業化問題。由于均相催化劑在有機相中難以進行分離，在工業應用時需要投入大量的熱能和裝置成本。因此，近幾年來諸多研究者開始更加關注非均相催化劑和均相催化劑固定化。雖然此類催化劑可以輕松地實現催化劑分離與循環利用，但是同時也面臨著昂貴的貴金屬Rh的流失、失活以及選擇性差等問題。為了解決這樣的問題，在非均相催化劑的方向上，大量的研究投入到均相多相化聚合物催化劑、雙金屬催化劑和單原子催化劑或原子級分散催化劑的研究領域中。原子級分散催化劑作為均相與非均相催化劑的橋梁，在滿足最大原子暴露率的同時；由于催化劑尺寸降低到原子級水平，催化劑能級結構和電子結構會發生根本性的變化，如急劇增大的表面自由能、量子尺寸效應、不飽和配位環境和金屬-載體的相互作用等，從而表現出優異的催化轉化活性。

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種負載型Rh/TiO₂-P催化劑的制備方法。該制備方法制得的非均相TiO₂支撐的磷功能化Rh催化劑，金屬分散均勻，具有亞納米結構。

本發明要解決的第二個技術問題是提供上述負載型Rh/TiO₂-P催化劑的應用。

為解決上述第一個技術問題，本發明采用如下的技術方案：

一種負載型Rh/TiO₂-P催化劑的制備方法，包括如下步驟：

1)將載體原料溶于適量的乙醇中，超聲分散并攪拌均勻，形成載體原料懸浮液；

2)將Rh前驅體溶于適量的乙醇中，超聲分散并攪拌均勻，形成活性金屬前驅體溶液；

3)將活性金屬前驅體溶液加入載體原料懸浮液中，充分攪拌均勻，然后勻速攪拌下進行浸漬，形成浸漬液；

4)將浸漬液分離，并進行真空干燥處理，研磨成粉末；

5)將研磨后的粉末進行煅燒處理，然后冷卻至室溫，得到催化劑載體；

6)將磷源溶于適量的甲苯中，超聲分散，形成磷源的甲苯溶液；

7)將磷源的甲苯溶液加入裝有步驟5)得到的催化劑載體的反應器中，在惰性氛圍中進行等體積超聲浸漬，分離干燥即得到負載型Rh/TiO₂-P催化劑催化劑。

作為一種實施方式，步驟1)中，所述載體原料為TiO₂。