[發明專利]金屬Pd與2D半導體雜化納米結構催化劑催化加氫的方法

在審

• 申請號: 202310059641.3
• 申請日: 2023-01-16
• 公開（公告）號: CN116120141A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 周繼承;陳盼;趙興星;賈文婷;張朝杰;陳蔭蔭
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C07C5/03
• 分類號: C07C5/03;C07C15/073;C07C29/141;C07C33/22;B01J29/03
• 代理公司: 長沙歐諾專利代理事務所(普通合伙) 43234
• 代理人: 歐穎;張文君

1.一種金屬Pd與2D非晶半導體雜化納米結構催化劑催化苯乙烯選擇加氫制備乙基苯的方法，其特征在于，所述方法包括：在第一溶劑、第一催化劑和第一加氫反應條件下，原料苯乙烯發生加氫反應制備得到乙基苯，所述第一溶劑為異丙醇、無水甲醇中的至少一種，所述第一催化劑為Pd/@-ZrO₂/SBA-15催化劑；所述第一加氫反應條件包括：氫氣壓力為0.3MPa～1.0MPa，反應溫度為30℃～40℃，反應時間為20min～50min；其中，所述第一催化劑中Pd的含量為0.08～1.0wt％，所述Pd/@-ZrO₂/SBA-15催化劑中ZrO₂為2D非晶態半導體膜層，以單層形式或多層形式平鋪在載體SBA-15分子篩的孔道內，而活性組分Pd則錨定在ZrO₂膜層上。

2.根據權利要求1所述的金屬Pd與2D非晶半導體雜化納米結構催化劑催化苯乙烯選擇加氫制備乙基苯的方法，其特征在于，所述Pd/@-ZrO₂/SBA-15催化劑中的Pd與所述苯乙烯的摩爾比為0.013％。

3.根據權利要求1所述的金屬Pd與2D非晶半導體雜化納米結構催化劑催化苯乙烯選擇加氫制備乙基苯的方法，其特征在于，所述氫氣壓力為0.4MPa，所述反應溫度為30℃，所述反應時間為20～30min。

4.根據權利要求1所述的金屬Pd與2D非晶半導體雜化納米結構催化劑催化苯乙烯選擇加氫制備乙基苯的方法，其特征在于，所述第一催化劑中Pd的含量為0.08～0.2wt％，復合載體ZrO₂/SBA-15中ZrO₂的質量含量為10～15％。

5.根據權利要求1至4任一項所述的金屬Pd與2D非晶半導體雜化納米結構催化劑催化苯乙烯選擇加氫制備乙基苯的方法，其特征在于，所述Pd/@-ZrO₂/SBA-15催化劑采用以下方法制備，包括：

采用沉淀法使ZrO₂以單層形式或多層形式平鋪在載體SBA-15分子篩孔道內并形成2D非晶態半導體膜層，得到復合載體ZrO₂/SBA-15；其中，所述沉淀法具體為：首先將ZrOCl₂·8H₂O溶解于去離子水中，然后加入分子篩SBA-15，攪拌均勻后加入堿溶液調節pH值為8.5～10，再在80℃下攪拌30～240min，所得溶液經靜置陳化、洗滌、固液分離、干燥、煅燒得到所述復合載體ZrO₂/SBA-15；

采用光催化還原法將Pd納米顆粒錨定到所述復合載體ZrO₂/SBA-15的所述半導體膜層上得到所述Pd/@-ZrO₂/SBA-15催化劑，Pd納米顆粒作為活性組分與ZrO₂半導體膜層存在協同作用；其中，所述光催化還原法具體為：將所述復合載體ZrO₂/SBA-15溶解于去離子水中，加入適量無水甲醇，超聲分散均勻，然后加入H₂PdCl₄溶液，繼續超聲震蕩第一預設時間，然后置于紫外燈下，在光照條件下攪拌，所得溶液經過濾、洗滌、真空干燥后得到所述Pd/@-ZrO₂/SBA-15催化劑。

6.一種金屬Pd與2D非晶半導體雜化納米結構催化劑催化苯甲醛選擇加氫制備苯甲醇的方法，其特征在于，所述方法包括：在第二溶劑、第二催化劑和第二加氫反應條件下，原料苯甲醛發生加氫反應制備得到苯甲醇，所述第一溶劑為水，所述第二催化劑為Pd/@-TiO₂/SBA-15催化劑；所述第二加氫反應條件包括：氫氣壓力為0.9MPa～1.0MPa，反應溫度為50℃～60℃，反應時間為40min～50min；其中，所述第二催化劑中Pd的含量為0.20～0.82wt％，所述Pd/@-TiO₂/SBA-15催化劑中TiO₂為2D非晶態半導體膜層，以單層形式或多層形式平鋪在載體SBA-15分子篩的孔道內，而活性組分Pd則錨定在TiO₂膜層上。