【技术实现步骤摘要】
一种核壳结构MgO@SiO2催化剂及其制备方法和用途
本申请涉及一种核壳结构MgO@SiO2催化剂及其制备方法和用途,属于催化合成领域。
技术介绍
乙烯、丁烯、1,3-丁二烯等低碳烯烃都是应用十分广泛的有机化工原料,它们的生产主要依靠石油炼化工艺。随着石油资源的日益枯竭,寻找其它的原料资源或者开发新的生产路径具有十分重要的意义。乙醇在适当的催化剂作用下发生脱水、缩合等反应可以转化为低碳烯烃。尤其是乙醇制备1,3-丁二烯作为1,3-丁二烯曾经的主要生产技术,在近年来再度引起了研究者们的普遍重视。随着生物乙醇产量的逐年增加,煤制乙醇技术的研发成功对乙醇产能的提升增添了新的动力。因此,利用乙醇代替传统石油路线生产高值烯烃,非常具有现实意义。MgO/SiO2催化剂是催化乙醇转化制备1,3-丁二烯最为经典的催化剂之一。国内外研究者们对其进行了大量研究报道。例如,文献ChemSusChem2014,7,2505-2515中报道了采用湿捏法(wet-kneading)制备的MgO/SiO2催化剂催化乙醇制备1,3-丁二烯的 ...
【技术保护点】
1.一种核壳结构MgO@SiO
【技术特征摘要】
1.一种核壳结构MgO@SiO2催化剂,其特征在于,包括内核和外壳,所述内核为多孔MgO;所述外壳为SiO2。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述多孔MgO为球形,直径为100~800nm,孔径为2~10nm;
所述外壳的壳层厚度为20~300nm;
优选地,所述外壳不含有孔;
优选地,所述外壳含有介孔,介孔孔径为2~5nm。
3.权利要求1或2所述的核壳结构MgO@SiO2催化剂的制备方法,其特征在于,至少包括以下步骤:
a)制备多孔MgO;
b)将硅源加入含有所述多孔MgO的溶液中,获得混合液,通过溶胶-凝胶法制备所述核壳结构MgO@SiO2催化剂。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤a)中所述多孔MgO通过溶剂热法制备;
优选地,所述多孔MgO的制备方法包括:将稳定剂加入含有氧化镁前驱体的溶液中,在180~220℃下处理6~18小时,得到所述多孔MgO;
优选地,所述氧化镁前驱体选自乙酸镁、硝酸镁和氯化镁中的至少一种;
优选地,所述含有氧化镁前驱体的溶液中的溶剂选自乙二醇、1,2-丙二醇和二缩三乙二醇中的至少一种;
优选地,所述含有氧化镁前驱体的溶液的浓度为0.1~1.0mol/L;
优选地,所述稳定剂包括聚乙烯吡咯烷酮;
优选地,所述稳定剂与所述氧化镁前驱体的摩尔比为0.5:1~4:1,其中聚乙烯吡咯烷酮的摩尔数以N-乙烯基吡咯烷酮单体的摩尔数计。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b)中所述硅源包括硅酸四乙酯;
优选地,所述氧化镁前驱体与所述硅源的摩尔比为0.5:1~8:1,其中氧化镁前驱体的摩尔数以Mg元素的摩尔数计,硅源的摩尔数以Si元素的摩尔数计;
优选地,所述含有多孔MgO的溶液为碱性,pH值为9~11;
优选地,所述含有多孔MgO的溶液中的溶剂选自乙醇和水的混合物、异丙醇和水的混合物中的至少一种;
优选地,所述溶胶-凝胶法包括:将硅源加入含有多孔MgO的溶液中,搅拌,干燥,焙烧,制备所述核壳结构MgO@SiO2催化剂;
优选地...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄声骏,虞永华,金长子,张大治,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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