一种真空浸渍高选择性铂炭催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种真空浸渍高选择性铂炭催化剂的制备方法，涉及催化技术领域。本发明专利技术的方法包括如下步骤：(1)铂前驱体溶液的配制；(2)活性炭的预处理；(3)真空浸渍；(4)液相逆位还原；(5)陈化、过滤、洗涤和干燥。本发明专利技术的制备方法节能环保、易于控制、稳定性好，制备的铂炭催化剂活性组分颗粒范围窄、粒径小、分布均匀、活性高、选择性好、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化
，尤其涉及的是一种真空浸渍高选择性钼炭催化剂的制 备方法。
技术介绍
钼族金属催化剂具有良好的催化性能，在石油化工和有机合成中占有极其重要的 地位，广泛用于加氢、脱氢、氧化、还原、异构化、芳构化、裂化等反应。催化剂的催化性能，除 取决于催化剂的组成和含量之外，还与催化剂的制备方法和工艺条件等密切相关，同一种 原料，相同的组成和含量，制备方法不同，催化剂的活性和热稳定性可能有很大的差异。因 此，研究高选择性钼炭催化剂的制备方法具有极为重要的意义。 传统沉淀法或浸渍法在制备钼炭催化剂的过程中，活性组分的粒径、分散度和催 化剂的选择性均受载体炭的物化性质、搅拌的速度、反应的温度、反应体系的浓度、还原剂 的浓度及其种类等复杂因素影响。如在沉淀一还原过程中钼晶核会在液相中或载体表面上 长大、团聚，所制备的催化剂的活性组分颗粒范围广、粒径大、分布不均匀、分散度低，难以 制备高选择性高活性长寿命的钼炭催化剂。 胶体溶液法制备的钼炭催化剂虽能解决活性组分钼的粒径、团聚和分散度三个问 题，但该方法制备的钼炭催化剂活性组分绝大数裸露沉积于载体炭表面，极少渗透至载体 炭近外表面内，此法无法解决活性组分纳米钼与载体炭附着牢固问题，在催化反应中催化 剂初始活性表现好，但没有后劲，重复套用次数少、使用寿命短。 中国专利ZL200810031255. 9中介绍了一种高活性纳米晶钼炭催化剂的制备方 法，包括钼络合物的制备、钼络合物的吸附、还原剂的配置、微波还原和干燥等步骤。胶体钼 催化剂负载化是克服这些不足而又保持胶体钼催化剂高选择性、高活性和反应条件温和的 有效途径之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供了一种真空浸渍高 选择性钼炭催化剂的制备方法。 本专利技术的技术方案如下： -种真空浸渍高选择性钼炭催化剂的制备方法，其步骤如下： (1)钼前驱体溶液的配制 称取氯钼酸，加去离子水稀释钼至20-50g/L，并向氯钼酸溶液中加入润滑剂，在搅 拌下，调节pH至1-5,制得钼前驱体溶液； (2)活性炭的预处理 在常温下，将活性炭用5倍体积的0. 5mol/L的硝酸处理4h，过滤，用2-5倍质量的 去离子水浸泡，在搅拌下，调节pH至1-5,浸泡4-12h，过滤、干燥； ⑶真空浸渍 将（2)中预处理好的活性炭放入专用塑料桶中和（1)中配制好的钼前驱体溶液一 起置于手套真空箱中，充氮气、抽真空反复3-5次，将钼前驱体溶液保持温度30-50°C，然后 将其缓慢加入到活性炭中，边加边搅拌，将颗粒磨碎，通入氮气保护，常压4_24h ; (4)液相逆位还原 将⑶中真空浸渍的钼活性炭缓慢加入到还原剂中，还原剂的温度控制为 40-80。。； (5)陈化、过滤、洗涤和干燥 将（4)中的物料经15-35°C陈化l-10h，陈化结束后物料用0· 05-1. 5mol/L盐酸或 醋酸调pH为2-6,然后用去离子水过滤洗涤至用硝酸银检测无白色沉淀为止，于80-120°C 干燥箱中干燥，制得钼的负载量为〇. 5-10% wt (钼的负载量为钼和活性炭的质量百分比） 的高选择性钼炭催化剂。 所述的制备方法，步骤（1)中，所述润滑剂为蓖麻油、硅油、脂肪酸酰胺、油脂、油 酸和羧酸的一种或几种配制而成；润滑剂的用量为钼质量的0. 01-5倍。 所述的制备方法，步骤（1)和⑵中，调节pH的溶剂为Na2C03、醋酸钠、EDTA或 NaHC03中的一种或两种，溶液的质量分数为5-20%。 所述的制备方法，步骤（4)中，所述还原剂为甲醛、甲酸、乙酸钠、柠檬酸钠、水合 肼、硼氢化钠的一种或几种配制而成的混合物；还原剂的浓度为〇. 〇5-2mol/L，还原剂的用 量为1克活性炭加5-30晕升还原剂。 本专利技术的制备方法，不但解决了传统沉淀法和浸渍法活性低、选择性差和使用寿 命短等问题，而且保持了与胶体钼催化剂相似的粒径分布和颗粒尺寸。本专利技术制备方法采 用的真空浸渍使活性组分钼能充分分散到载体内部，且钼纳米粒子分散度均匀；采用的液 相逆位还原，保持钼纳米粒子、增强钼纳米粒子的附着力。 本专利技术的制备方法节能环保、易于控制、稳定性好，制备的钼炭催化剂活性组分颗 粒范围窄、粒径小、分布均匀、活性高、选择性好、使用寿命长。 【具体实施方式】 以下结合具体实施例，对本专利技术进行详细说明。 实施例1 -、钼前驱体溶液的配制 准确称取氯钼酸394. 74g (氯钼酸中钼含量38. 0% )，加去离子水稀释钼至50g/L， 并向氯钼酸溶液中加入150g蓖麻油（润滑剂），搅拌下，使用质量分数为5%的Na2C0 3溶液 调节其pH至1，制得钼前驱体溶液； 二、活性炭的预处理 在常温下，称取5. 5kg活性炭加入5倍体积的0. 5mol/L的硝酸处理4h，过滤，浸入 11kg去离子水中，使用质量分数为5%的Na2C03溶液调节pH至1，浸泡12h，过滤、干燥； 三、真空浸渍 准确称取步骤（二）中预处理好的活性炭4. 85kg放入专用塑料桶中和步骤（一） 中配制好的钼前驱体溶液一起置于手套真空箱中，充氮气、抽真空反复3-5次，将钼前驱体 溶液保持温度30°C缓慢加入到活性炭中，边加边搅拌，用勺子将颗粒磨碎，通入氮气保护， 常压4h ; 四、液相逆位还原 配制浓度为lmol/L的甲酸溶液97L(还原剂），加热保温至80°C，将步骤（三）中 真空浸渍含钼的活性炭缓慢加入到还原剂中； 五、陈化、过滤、洗涤和干燥 将步骤（四）中的物料经25°C陈化2小时、使用0. lmol/L的醋酸调剂pH至6,过 滤、洗涤，用去离子水过滤洗涤至用硝酸银检测无白色沉淀为止，于80°C干燥箱中干燥，制 得钼的负载量为3%的高选择性钼炭催化剂。 实施例2 抗蚜威，具有触杀，熏蒸和叶面渗透作用，是选择性强的杀蚜虫剂；能有效防治除 棉蚜以外的所有蚜虫，对有机磷产生抗性的蚜虫亦有效；杀虫迅速，但残效期短；对作物安 全，不伤天敌，是综合防治的理想药剂。 合成抗蚜威农药中间体的前驱体具有C = C和C = 0两个不饱和键，从热力学角 度来讲C = 0双键比C = C更容易加氢，而抗蚜威农药中间体却要将C = C双键加氢而保 留C = 0双键，实施例1中制备的钼炭催化剂应用合成抗蚜威农药中间体，获得抗蚜威农药 中间体的收率为99. 4%。 实施例3 邻氯苯胺，是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于农药、染料、医药等精细化 学品。目前，氯代苯胺一般由芳香硝基化合物还原制得，工业上主要采用硫化碱、铁粉、水合 肼还原或液相催化加氢还原法。其中，催化加氢还原法制氯代苯胺因生产三废少、后处理简 单、产品质量好，而更接近绿色化学。 实施例1制备的钼炭催化剂对邻氯硝基苯催化加氢制备邻氯苯胺反应具有很好 的催化性能，在邻氯硝基苯为1. 6g，异丙醇为15mL，催化剂用量为15. Omg，反应温度为40°C 下，常压反应lh，获得邻氯硝基苯转化率和邻氯苯胺选择性分别为100%和96. 8%，重复利 用8次后依然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空浸渍高选择性铂炭催化剂的制备方法，其特征在于，其步骤如下：(1)铂前驱体溶液的配制称取氯铂酸，加去离子水稀释铂至20‑50g/L，并向氯铂酸溶液中加入润滑剂，在搅拌下，调节pH至1‑5，制得铂前驱体溶液；(2)活性炭的预处理在常温下，将活性炭用5倍体积的0.5mol/L的硝酸处理4h，过滤，用2‑5倍质量的去离子水浸泡，在搅拌下，调节pH至1‑5，浸泡4‑12h，过滤、干燥；(3)真空浸渍将(2)中预处理好的活性炭放入专用塑料桶中和(1)中配制好的铂前驱体溶液一起置于手套真空箱中，充氮气、抽真空反复3‑5次，将铂前驱体溶液保持温度30‑50℃，然后将其缓慢加入到活性炭中，边加边搅拌，将颗粒磨碎，通入氮气保护，常压4‑24h；(4)液相逆位还原将(3)中真空浸渍的铂活性炭缓慢加入到还原剂中，还原剂的温度控制为40‑80℃；(5)陈化、过滤、洗涤和干燥将(4)中的物料经15‑35℃陈化1‑10h，陈化结束后物料用0.05‑1.5mol/L盐酸或醋酸调pH为2‑6，然后用去离子水过滤洗涤至用硝酸银检测无白色沉淀为止，于80‑120℃干燥箱中干燥，制得铂的负载量为0.5‑10％wt的高选择性铂炭催化剂。...

【技术特征摘要】
1. 一种真空浸渍高选择性钼炭催化剂的制备方法，其特征在于，其步骤如下： (1) 钼前驱体溶液的配制 称取氯钼酸，加去离子水稀释钼至20-50g/L，并向氯钼酸溶液中加入润滑剂，在搅拌 下，调节pH至1-5,制得钼前驱体溶液； (2) 活性炭的预处理 在常温下，将活性炭用5倍体积的0. 5mol/L的硝酸处理4h，过滤，用2-5倍质量的去离 子水浸泡，在搅拌下，调节pH至1-5,浸泡4-12h，过滤、干燥； (3) 真空浸渍 将（2)中预处理好的活性炭放入专用塑料桶中和（1)中配制好的钼前驱体溶液一起置 于手套真空箱中，充氮气、抽真空反复3-5次，将钼前驱体溶液保持温度30-50°C，然后将其 缓慢加入到活性炭中，边加边搅拌，将颗粒磨碎，通入氮气保护，常压4-24h ; (4) 液相逆位还原 将（3)中真空浸渍的钼活性炭缓慢加入到还原剂中，还原剂的温度控制为40-80°C ; (5) 陈化、过滤、洗涤和干燥 将...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨拥军，雷婧，邓春玲，叶咏祥，雷海波，杨静，
申请(专利权)人：郴州高鑫材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43