[發明專利]一種富含表面缺陷的層狀雙金屬氫氧化物羰基硫水解催化劑、制備方法及其用途

在審

• 申請號: 202310348453.2
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116282100A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 何靜;安哲;張浩;宋紅艷;朱彥儒;張健
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C01G9/02;C01B17/16;B01J23/06;B01J21/10;B01D53/86;B01D53/48
• 代理公司: 北京中慧創科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11721
• 代理人: 由元

1.一種富含表面缺陷的層狀雙金屬氫氧化物羰基硫水解催化劑，其特征在于，所述催化劑的結構式為MAl-LDHs--□_M，所述催化劑中二價金屬離子M²⁺和三價金屬離子Al³⁺的摩爾比為2:1～4:1，其中，所述二價金屬離子選自Mg²⁺、Zn²⁺中的至少一種，表面M缺陷占表面M的比例即M_缺陷/M_表面＝0.28-0.50。

2.根據權利要求1所述的催化劑，其特征在于，所述M_缺陷/M_表面＝0.34-0.44。

3.根據權利要求1或2所述的催化劑，其特征在于，所述催化劑中M缺陷結構處形成懸掛羥基□_MM₂-OH和□_MMAl-OH位點，其中所述懸掛羥基的羥基氧配位數＜3。

4.一種根據權利要求1至3任一項所述的催化劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟1：采用成核晶化隔離法制備富含表面缺陷的層狀雙金屬氫氧化物羰基硫水解催化劑樣品一：

稱取Mg(NO₃)₂·6H₂O/Zn(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O在燒杯中溶解于去離子水攪拌混合均勻得到金屬鹽溶液，其中，M²⁺/Al³⁺的摩爾比為2:1～4:1；

稱取NaOH和Na₂CO₃在燒杯中溶解于去離子水得到堿溶液，其中，NaOH和Na₂CO₃的摩爾比為1.2～3.2；

將混合均勻的金屬鹽溶液和堿溶液同時快速倒入膠體磨中，然后將所得的漿液置于水熱釜中，在80℃～150℃下靜態晶化10～20h，將得到的沉淀物經過過濾、洗滌、干燥后，最后得到富含表面Mg缺陷的層狀雙金屬氫氧化物羰基硫水解催化劑樣品一；

步驟2：將步驟(1)制備的富含表面缺陷的層狀雙金屬氫氧化物羰基硫水解催化劑樣品一進行梯度補鎂處理，來調控表面M缺陷含量，具體方法為：將步驟(1)中得到的催化劑樣品一置于燒瓶中，加入適量去離子水并緩慢攪拌使其分散良好，再加入占所述催化劑樣品一中M²⁺摩爾量的1％～50％的Mg(NO₃)₂·6H₂O/Zn(NO₃)₂·6H₂O，并在25℃～50℃下緩慢攪拌12～36h，最后得到不同富含表面Mg缺陷含量的層狀雙金屬氫氧化物羰基硫水解催化劑。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述金屬鹽溶液中，M²⁺的濃度為0.1～0.12mol/L，Al³⁺的濃度為0.03～0.05mol/L。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟1中，所述堿溶液中，Na⁺的濃度為0.1～0.15mol/L。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟1中，將混合均勻的金屬鹽溶液和堿溶液同時快速倒入膠體磨中，控制膠體磨轉速為5000～10000轉/分，定轉子與動轉子間距為300～600nm，混合1～3min。