一种铜基双金属材料的制备方法及作为苯一步氨基化合成苯胺反应催化剂的应用技术

技术编号:21931604 阅读:41 留言:0更新日期:2019-08-24 11:44
本发明专利技术涉及一种双金属封装型中空催化剂Cu‑Ni@HTS‑1分子筛的制备方法及其在苯一步氨基化合成苯胺上的应用,属于非均相催化技术领域。采用TPAOH溶液对Cu‑Ni/TS‑1分子筛进行后处理,通过溶解‑重结晶的过程得到了金属封装型中空TS‑1分子筛Cu‑Ni@HTS‑1,分子筛内部形成了许多介孔甚至大孔结构的空腔,在增大介孔或大孔孔体积的同时保留了TS‑1分子筛的骨架结构,活性组分Ni的引入在使得Cu组分分散更加均匀的同时形成了Cu‑Ni氧化物合金。在反应温度为60℃、反应时间4h,催化剂用量0.1g的反应条件下2.5Cu‑2.5Ni@HTS‑1(0.5‑48)催化剂的的苯胺生成速率为24.676μmol·g

Preparation of a copper-based bimetallic material and its application as a catalyst for one-step amination of benzene to aniline

【技术实现步骤摘要】
一种铜基双金属材料的制备方法及作为苯一步氨基化合成苯胺反应催化剂的应用
本专利技术属于绿色化学以及非均相催化领域,具体涉及一种双金属封装型中空催化剂Cu-Ni@HTS-1分子筛的制备方法及其在低温常压条件下催化苯一步氨基化合成苯胺的方法。
技术介绍
苯胺是一种十分重要的有机化工原料和染料中间体,苯胺及其衍生物主要应用于MDI的合成,橡胶助剂的加工,染料(主要是偶氮型染料)和颜料的合成等领域,苯胺工业生产方法主要有硝基苯催化加氢法、硝基苯铁粉还原法以及苯酚或氯苯氨化法3种。其中硝基苯加氢还原法在工业生产当中应用最为广泛,然而现存的苯胺工业生产方法均存在着设备投资高,操作条件苛刻,反应废物排放等严重问题,因此人们一直在不断探索更加高效、绿色的苯胺合成方法。近年来由苯出发将氨基直接引入苯环当中的苯一步氨基化反应引起了人们广泛的关注。祝良芳等在JournalofCatalysis.2007,245(2):446-455中采用偏钒酸钠为均相催化剂,以水-醋酸为溶剂,苯与羟胺的摩尔比为1:1,反应温度353K条件下反应4h苯胺的收率为64%选择性为95%。并在ChineseChemicalLet本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜基双金属材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将模板剂(T)、硅源、钛源、异丙醇和去离子水按摩尔比T:SiO2:TiO2:IPA:H2O为0.18:1:0.01‑0.033:1.5:40配制成凝胶混合物,并于80℃下赶醇2‑6h,随后在160‑180℃下水热晶化2‑7天,经洗涤、干燥后在550℃下焙烧6h脱除模板剂即得TS‑1分子筛;(2)分别向铜基催化剂中引入了第二金属,第二金属元素和Cu元素一起通过等体积浸渍法负载到TS‑1分子筛中,第二金属元素和Cu元素以金属氧化物的形式存在,形成金属负载型TS‑1催化剂;(3)采用TPAOH溶液对金属负载型TS‑1催化剂进行后处理,...

【技术特征摘要】
1.一种铜基双金属材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将模板剂(T)、硅源、钛源、异丙醇和去离子水按摩尔比T:SiO2:TiO2:IPA:H2O为0.18:1:0.01-0.033:1.5:40配制成凝胶混合物,并于80℃下赶醇2-6h,随后在160-180℃下水热晶化2-7天,经洗涤、干燥后在550℃下焙烧6h脱除模板剂即得TS-1分子筛;(2)分别向铜基催化剂中引入了第二金属,第二金属元素和Cu元素一起通过等体积浸渍法负载到TS-1分子筛中,第二金属元素和Cu元素以金属氧化物的形式存在,形成金属负载型TS-1催化剂;(3)采用TPAOH溶液对金属负载型TS-1催化剂进行后处理,通过溶解-重结晶的过程合成了金属封装型中空TS-1分子筛。2.如权利要求1所述一种铜基双金属材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中模板剂(T)为四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵其中的一种或多种按任意比例混合,所用硅源为TEOS,钛源为TBOT。3.如权利要求1所述一种铜基双金属材料的制备方法,其特征在于,步骤2)中第二金属选自Fe、Co、Ni、Zn、Mo、Ag。4.如权利要求1所述一种铜基双金属材料的制备方法,其特征在于,步骤2)的合成方法如下:首先进行分子筛饱和吸水率的测定,称取一定量的(1)所得的TS-1分子筛并将其浸渍于等体积的双金属盐的水溶液当中,室温下搅拌4h后静置陈化12h,80℃下烘干过夜,将烘干后的固体经研磨在马弗炉中以3℃/min的升温速率550℃下焙烧6h得双金属负载型分子筛,分别记作xCu-yFe/TS-1、xCu-yCo/TS-1、xCu-yNi/TS-1、xCu-yZn/TS-1、xCu-yMo/TS-1、xCu-yAg/TS-1,x、y分别表示金属活性组分的百分质量含量。5.如权利要求1所述一种铜基双金属材料...

【专利技术属性】
技术研发人员:段继海薛康王伟文张自生
申请(专利权)人:青岛科技大学
类型:发明
国别省市:山东,37

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