一种巴豆醛气相选择性加氢合成巴豆醇的催化剂及制备方法，以SiO2为载体，第一负载层为Fe-xCo-yCa，x、y分别为Co与Fe、Ca与Fe的摩尔比，x、y＝0.01～0.1，Fe-xCo-yCa的总质量百分含量为SiO2的0.1～1.0％；第二负载层为Ir-Ru-Zn，Ir-Ru总质量百分含量为SiO2的1.0～5.0％，Ru：Ir的摩尔比为0.02～0.2：1,Zn的质量为Ir-Ru总质量的1～10％。将载体浸渍到Fe(NO3)3和Co(NO3)3、Ca(NO3)2的混合水溶液中，蒸干、焙烧、还原得到第一负载层，再浸渍到Ir(NO3)3、Ru(NO3)3和Zn(NO3)2的混合水溶液中；蒸干、焙烧、还原得到。该催化剂催化效率高、反应选择性和反应稳定性较好。
【技术实现步骤摘要】
一种巴豆醛气相选择性加氢合成巴豆醇的催化剂及制备方 法
本专利技术涉及化学催化剂领域，特别涉及一种巴豆醛气相选择性加氢合成巴豆醇的 催化剂及制备方法。
技术介绍
a，b-不饱和醇是重要的基础化工原料，广泛用于作香料、医药、除草剂、涂料等的 原料及中间体。a，b-不饱和醇一般由a，b-不饱和醛在C= 0键上进行选择性加氢得到。 巴豆醇是a,b-不饱和醇中具有代表性的化合物，是一种重要的有机合成中间体，被广泛应 用于制造塑料、增塑剂、除草剂、涂料和农药等，故催化巴豆醛选择性加氢制备巴豆醇极具 经济价值。 由于a，b-不饱和醛中存在C=C和C= 0键，两者具有共轭效应，热力学上更有 利于C=C键加氢，S卩加氢反应只在C= 0键上进行而不破坏C=C键生成不饱和醇比较 困难。为此，如何提高C= 0键加氢的选择性以及认识选择性加氢反应性能与催化剂结构 之间的关系是研究者最为关心的科学问题。 工业上通常采用氢化铝锂、硼氢化钠或异丙醇铝直接还原a，b-不饱和醛制备 a，b-不饱和醇。虽然利用此方法可得到高产率的a，b-不饱和醇，但存在反应条件严格、产 物分离困难、成本很高，三废多等问题，原子经济性较差。为此，固体催化剂催化加氢受到了 科技工作者的重视。贵金属催化剂可用于巴豆醛选择性加氢反应，早期的研究集中在负载 于各种氧化物上的Pt催化剂和Au催化剂，近年来，Ir催化剂在a，b-不饱和醛选择性加氢 表现的良好性能得到关注，取得了一定的成果。此领域的研究中，早期主要探索单一的元素 Ir在不同载体上的催化性能，后来逐渐开始研究添加一种及多种助剂以及多负载层。 中国专利CN102240564A公开了载体为Ti02、Zr02或ZnO,活性组分为Ir-Ir3+混合 物的催化剂及制备方法，发现Ir含量为3%的Ir/Ti02催化剂在还原温度为300°C时，获得 巴豆醛的转化率为93 %，巴豆醇的选择性为88%;中国专利CN102886269A公开了xFe-yZn/ Ir02/Si02催化剂及制备方法，发现当Fe和Zn总摩尔量为Ir摩尔量的0. 5%，Fe与Zn的 摩尔比为1:2,并且还原温度为300°C时，巴豆醛的转化率是68. 6%，巴豆醇的选择性为 88. 9%，表现出较好的催化性能。中国专利CN103301854A公开了Ir-Fe/Fe_Cr/Si02催化 剂及制备方法，发现当内层Fe与Cr的摩尔比为1 :1，总质量为载体质量的0. 7%时，外层浸 渍Ir-Fe之后所得催化剂可使巴豆醛转化率达到69. 2%，巴豆醇的选择性为92. 5%。中国 专利CN103990469A公开了用粒径2-3mm的Si02制备Ir-Pt/Fe-Zn-La/Si02催化剂的方法， 发现当摩尔比Fe:Zn:La= 1:0. 5:0. 5,Fe、Zn和La的总质量为Si02质量的0? 1%，摩尔比 ?七：& = 0.03，11~的质量为5102质量的3%时，巴豆醛的转化率是33.77%，巴豆醇的选择 性为95. 57%，表现出较好的催化性能。 尽管在Ir系列催化剂方面已经有不少研究，取得了一些进展，但在多负载层、添 加多元素进行改性，以提高其性能方面还有很多工作可做。
技术实现思路
本专利技术针对现有的气相巴豆醛选择性加氢制备巴豆醇的Ir基催化剂大多存在易 失活、稳定性差的缺点，提供一种多负载层、多元素的催化剂，用于巴豆醛选择性加氢制备 巴豆醇时，有效率高、反应选择性和反应稳定性较好等优点。 为解决该技术问题，本专利技术采用的技术方案为： -种巴豆醛气相选择性加氢合成巴豆醇的催化剂，其特征在于：以Si02为载体， 第一负载层为Fe-xC〇-yCa，x为Co与Fe的摩尔比与y为Ca与Fe的摩尔比，x= 0. 01? 0? 1，y= 0? 01 ?0? 1，Fe-xCo_yCa/Si02 载体中，Fe-xC〇-yCa的总质量百分含量为Si02 的 0? 1?1. 0% ;第二负载层为Ir-Ru-Zn，Ir-Ru总质量百分含量为Si02的1. 0?5. 0%，Ru: Ir的摩尔比为0. 02?0. 2 :1，Zn的质量为Ir-Ru总质量的1?10%。 催化剂采用浸渍法制备，先将载体浸渍到Fe(N03)3和C〇(N03)3、Ca(N03)2的混合 水溶液中，经水浴中蒸干、焙烧、还原得到第一负载层，再将其浸渍到Ir(N03)3、Ru(N03) 3和 Zn(N03)2的混合水溶液中；经水浴中蒸干、焙烧、还原得到。该催化剂催化效率高、反应选择 性和反应稳定性较好。 该催化剂的制备方法，采用浸渍法制备催化剂，包括如下步骤： ①按上述载体各成份比例，将Si02粉末加入到Fe(N03) 3和Co(N03)3、Ca(N03) 2的混 合水溶液中； ②后于120°c烘箱中蒸干液体，500°C空气气氛下焙烧得到Fe-XC〇-yCa/Si02载体， 后于400°C氢气气氛中还原，得到Fe-xCo_yCa/Si02载体； ③按比例，将Fe-xC〇-yCa/Si02 载体浸渍到Ir(N03)3、Ru(N03) 3 和Zn(N03) 2 的混合 水溶液中； ④后于90°C水浴中蒸干液体，400°C空气气氛下焙烧；后于300°C氢气气氛中还原 得到催化剂。 采用上述技术方案制备的用于气相巴豆醛选择性加氢合成巴豆醇的Ir-RU-Zn/ Fe-xCo_yCa/Si02催化剂，由于Fe-xCo_yCa/Si02高温焙烧后表面形成FeOx化合物，与少量 的CoOx和CaO形成固溶体，有利于Ir分散，Ru和Zn的少量加入改变Ir的电子云密度，促 使催化剂能够在较低的反应温度条件下表现出高的活性和稳定性、对巴豆醇有非常好的选 择性，同时具有操作方法简易的优点。 【附图说明】 图1实施例5催化剂上巴豆醛选择性加氢反应的稳定性。 【具体实施方式】 以下结合具体的实施例进一步阐明本专利技术，但本专利技术不局限于以下实施例。同时， 比较实施例1、比较实施例2及比较实施例3作为比较实施例，用于进一步证明Ir-Ru-Zn/ Fe-xC〇-yCa/Si02催化剂体系的优越性。 实施例1 ①按照Fe:Co:Ca的摩尔比为1:0.01:0.01，Fe-0.01Co_0.01Ca的总质量百分含 量为Si02 的 0? 1 %，分别称取一定量的Fe(N03) 3 ? 9H20 和Co(N03) 3 ? 6H20,Ca(N03) 2 ? 4H20， 加入适量水溶解并混合均匀，将相应量的Si02加入到混合溶液中，室温下振荡、浸渍10小 时； ②后于120°c烘箱中蒸干液体，500°C空气气氛下焙烧4小时后于400°C氢气气氛 中还原1小时，得到Fe-0.OlCo-O. 01Ca/Si02载体。 ③按照Ir-Ru总质量百分含量为Si02载体的1%，Ru:Ir的摩尔比为0. 02,Zn的 质量为Ir-Ru总质量的1 %，分别吸取一定量的Ir(N03)3、Ru(N03) 3和Zn(N03) 2水溶液，并混 合均匀，将相应量的Fe-0.OlCo-O. 01Ca/Si02载体加入到混合溶液中，搅拌均匀后，室温下 浸本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种巴豆醛气相选择性加氢合成巴豆醇的催化剂，其特征在于：以SiO2为载体，第一负载层为Fe‑xCo‑yCa，x为Co与Fe的摩尔比，x＝0.01～0.1，y为Ca与Fe的摩尔比，y＝0.01～0.1，Fe‑xCo‑yCa的总质量百分含量为SiO2的0.1～1.0％；第二负载层为Ir‑Ru‑Zn，Ir‑Ru总质量百分含量为SiO2的1.0～5.0％，Ru：Ir的摩尔比为0.02～0.2：1,Zn的质量为Ir‑Ru总质量的1～10％。
【技术特征摘要】
1. 一种巴豆醛气相选择性加氢合成巴豆醇的催化剂，其特征在于：以Si02为载体，第 一负载层为Fe-xC〇-yCa，x为Co与Fe的摩尔比，x = 0. 01?0. 1，y为Ca与Fe的摩尔 比，y = 0? 01?0? l，Fe-xC〇-yCa的总质量百分含量为Si02的0? 1?1. 0%;第二负载层为 Ir-Ru-Zn，Ir-Ru总质量百分含量为Si02的1. 0?5. 0%，Ru :Ir的摩尔比为0. 02?0. 2 : 1，Zn的质量为Ir-Ru总质量的1?10%。2. 权利要求1所述催化剂的制备方法，采用浸渍法制备，其特征在于：包括如下...
【专利技术属性】
技术研发人员：洪庆红，林鸿，潘滔，陈玲，赵曼，谢君红，
申请(专利权)人：金华职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。