一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法。本发明专利技术的利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法，包括如下步骤：将含苯乙炔的物质作为底物分散于溶剂中，以H2为还原剂，以双金属催化剂为催化剂进行选择性加氢反应，得到苯乙烯。本发明专利技术的利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法，双金属催化剂的催化活性较好，更为重要的是苯乙炔选择性加氢反应的选择性得到显著提高，选择性最高可达99.2％，具有良好的应用前景。

Method for preparing styrene from phenyl acetylene catalyzed by bimetallic catalyst

The invention provides a method for preparing styrene from phenyl acetylene catalyzed by bimetallic catalyst. The method of preparing styrene with a bimetallic catalyst catalyzes the preparation of styrene, including the following steps: dispersing the substance containing benzene acetylene as a substrate in a solvent, using H2 as a reducing agent, and using a bimetallic catalyst as a catalyst for selective hydrogenation to obtain styrene. The method of using bimetallic catalyst to catalyze the preparation of styrene with benzene, the catalytic activity of the bimetallic catalyst is better, and more importantly, the selectivity of the selective hydrogenation reaction of benzene acetylene is greatly improved, the highest selectivity can reach 99.2%, and it has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法
本专利技术属于纳米材料
，涉及一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法。
技术介绍
苯乙烯作为一种十分重要的有机化工中间体原料，在聚苯乙烯、ABS树脂、SAN树脂的生产和橡胶(如丁苯橡胶、乳胶)的合成等方面有着十分广泛的应用。利用裂解汽油中的碳八馏分抽提回收苯乙烯，相比较于乙苯脱氢法和环氧丙烷-苯乙烯联产法等传统工艺，不仅可以大幅度的降低成本和提高产量来满足下游产品的需要，同时可以减少氢气的消耗，避免苯乙烯聚合产生的中毒现象，因此越来越得到人们的关注。然而在裂解汽油的过程中，溜分中会存有3000～7000ug/g的苯乙炔，由于其和苯乙烯物理化学性质十分接近而无法得到有效的分离。少量苯乙炔的存在，不仅仅会导致苯乙烯发生聚合反应导致催化剂失活，而且还会破坏聚苯乙烯的性能，使其发生变色、变味、降解等。因此，研究高效的催化剂对苯乙炔选择性加氢到苯乙烯制备聚合级苯乙烯制备的要求具有十分重要的意义。目前，用于炔烃加氢的催化剂包括贵金属和非贵金属两种。单独使用某一种金属都存在高转化率下选择性大幅度降低的缺点。通过引入第二金属制备得到双金属催化剂，利用两种金属间的电子效应和几何效应能够有效提高催化剂的加氢选择性，从而提高催化剂的性能。目前合成的双金属催化剂类型主要为合金或核壳结构。由于合金、核壳型很难单独调控两种金属间的电子效应和几何效应，同时制备、反应条件相对较苛刻，从而导致催化性能调节产生困难。CN106914255A公开了一种非合金双金属催化剂及其制备方法，其非合金金属复合物由金属A、金属B和载体材料组成，金属A和金属B以相互接触的形式负载于载体材料上，金属A为铂、铑、钌或铱中的至少一种，金属B为铜、钴、镍或银中的至少一种。制备的非合金金属复合物中具有新颖的结构，其以金属-金属相互接触的形式(非合金)负载于载体材料上，能够通过改变金属之间的比例有效调节催化性能，具有简单、灵活、可调性强的优点，本专利技术制备的非合金金属复合物在催化卤代硝基苯选择性还原制备卤代苯胺的反应中具有极高的催化效率，卤代苯胺的选择性高于95％，可达99％以上。该专利技术的非合金双金属催化剂有效地调节了电子效应和几何效应。但是，这种催化剂目前还没有应用到苯乙炔选择性加氢反应中，因为该催化剂的催化特点，其有可能是苯乙炔选择性加氢反应的潜在催化剂。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法，双金属催化剂的催化活性较好，苯乙炔选择性加氢反应的选择性得到显著提高。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法，包括如下步骤：将含苯乙炔的物质作为底物分散于溶剂中，以H2为还原剂，以双金属催化剂为催化剂进行选择性加氢反应，得到苯乙烯。本专利技术中，所述含苯乙炔的物质为含苯乙炔的有机物和/或含苯乙炔的有机无机混合物；优选地，所述溶剂为甲醇、乙醇和乙二醇中的一种或至少两种的混合物。本专利技术中，所述底物与所述溶剂的固液比为1:(2～200)，例如所述底物与所述溶剂的固液比为1:2、1:5、1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:110、1:120、1:130、1:140、1:150、1:160、1:170、1:180、1:190、1:200。优选地，所述双金属催化剂与所述溶剂的固液比为1:(2～200)，例如所述双金属催化剂与所述溶剂的固液比为1:2、1:5、1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80、1:90、1:100、1:110、1:120、1:130、1:140、1:150、1:160、1:170、1:180、1:190、1:200。其中，所述选择性加氢反应的温度为-50～330℃，例如所述选择性加氢反应的温度为-50℃、-45℃、-40℃、-35℃、-30℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10、-5、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃、310℃、320℃、330℃。优选地，所述选择性加氢反应的压力为0.01～20MPa，例如所述选择性加氢反应的压力为0.01MPa、0.02MPa、0.03MPa、0.04MPa、0.05MPa、0.06MPa、0.07MPa、0.08MPa、0.09MPa、0.1MPa、0.5MPa、1MPa、2MPa、3MPa、4MPa、5MPa、6MPa、7MPa、8MPa、9MPa、10MPa、11MPa、12MPa、13MPa、14MPa、15MPa、16MPa、17MPa、18MPa、19MPa、20MPa。所述双金属催化剂由金属A、金属B和载体材料组成，所述金属A和所述金属B以相互接触的形式负载于载体材料上。优选地，所述金属A为铜、钴、镍或银中的一种或至少两种的混合物，优选为铜和/或钴，更优选为铜。所述金属B为铂、铑、钌或铱中的一种或至少两种的混合物，优选为铂和/或钌，更优选为铂。优选地，所述载体材料为活性碳、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱石、分子筛、碳纳米管或石墨烯中的任意一种。本专利技术中，所述金属A的含量为0.1～30wt％，例如所述金属A的含量为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％，优选为1～10wt％。优选地，所述金属B的含量为0.1～20wt％，例如所述金属B的含量为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％，优选为1～5wt％。本专利技术中，所述双金属催化剂的制备方法为：1)制备金属B的负载型金属催化剂；2)制备金属A的氨配位金属氢氧化物溶液；3)在保护性气氛中将步骤2)得到的金属A的氨配位金属氢氧化物溶液与步骤1)得到的金属B的负载型金属催化剂混合，搅拌均匀后惰性气氛保护下滴加还原剂，搅拌至金属A的氨配位金属氢氧化物溶液完全吸附后，得到双金属催化剂。步骤1)中，所述制备金属B的负载型金属催化剂的具体操作为：使用多醇还原法或溶胶凝胶法制备金属B的纳米粒子胶体；将载体材料分散在溶剂中，然后加入金属B的纳米粒子胶体，反应完成后固液分离，经过真空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：将含苯乙炔的物质作为底物分散于溶剂中，以H2为还原剂，以双金属催化剂为催化剂进行选择性加氢反应，得到苯乙烯。

【技术特征摘要】
1.一种利用双金属催化剂催化苯乙炔制备苯乙烯的方法，其特征在于，包括如下步骤：将含苯乙炔的物质作为底物分散于溶剂中，以H2为还原剂，以双金属催化剂为催化剂进行选择性加氢反应，得到苯乙烯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含苯乙炔的物质为含苯乙炔的有机物和/或含苯乙炔的有机无机混合物；优选地，所述溶剂为甲醇、乙醇和乙二醇中的一种或至少两种的混合物。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述底物与所述溶剂的固液比为1:(2～200)；优选地，所述双金属催化剂与所述溶剂的固液比为1:(2～200)。4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述选择性加氢反应的温度为-50～330℃；优选地，所述选择性加氢反应的压力为0.01～20MPa。5.根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述双金属催化剂由金属A、金属B和载体材料组成，所述金属A和所述金属B以相互接触的形式负载于载体材料上；优选地，所述金属A为铜、钴、镍或银中的一种或至少两种的混合物，优选为铜和/或钴，更优选为铜；所述金属B为铂、铑、钌或铱中的一种或至少两种的混合物，优选为铂和/或钌，更优选为铂；优选地，所述载体材料为活性碳、二氧化硅、二氧化钛、蒙脱石、分子筛、碳纳米管或石墨烯中的任意一种。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述金属A的含量为0.1～30wt％，优选为1～10％；优选地，所述金属B的含量为0.1～20wt％，优选为1～5wt％。7.根据权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述双金属催化剂的制备方法为：1)制备金属B的负载型金属催化剂；2)制备金属A的氨配位金属氢氧化物溶液；3)在保护性气氛中将步骤2)得到的金属A的氨配位金属氢氧化物溶液与步骤1)得到的金属B的负载型金属催化剂混合，搅拌均匀后惰性气氛保护下滴加还原剂，搅拌至金属A的氨配位金属氢氧化物溶液完全吸附后，真空冷冻干燥后得到双金属催化剂。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述制备金属B的负载型金属催化剂的具体操作为：使用多醇还原法或溶胶凝胶法制备金属B的纳米粒子胶体；将载体材料分散在溶剂中，然后加入金属B的纳米粒子胶体，反...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，梁明会，江鹏，王悦，王焕，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京,11