一种铜基催化剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术涉及催化剂技术领域，具体涉及一种铜基催化剂的制备方法及其应用。所述铜基催化剂以金属铜为主要活性组分，以铜镁铝水滑石作为前驱体，焙烧后制备得到高分散铜基催化剂。该催化剂通过共沉淀法制备得到，水滑石作为前驱体可以有效地防止铜物种的烧结，从而得到还原后的纳米铜颗粒。本发明专利技术采用的催化剂制备工艺简单，催化剂在乙酰丙酸及其酯类化合物的加氢反应中表现出极高的催化活性，同时，催化剂自身的酸碱性位点可以选择性地调控目标产物的选择性。多次循环后的催化剂表现出良好的稳定性，产物选择性未出现明显降低。

Preparation and application of a copper based catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种铜基催化剂的制备方法及其应用
本专利技术涉及一种铜基催化剂的制备方法及其应用。
技术介绍
乙酰丙酸作为美国能源部提及的12种生物基平台化合物之一，具有重要的应用前景，其可以进一步转化制备伽马戊内酯、乙酰丙酸酯及1，4-戊二醇等多用途的有机化学品。乙酰丙酸的加氢催化剂主要集中在贵金属催化剂，但由于其成分较高，催化剂合成工艺较为复杂，因此，工业化应用较为受限。铜作为过渡金属元素，其含量较丰富，可以有效地代替贵金属催化剂由于其优越的催化性能，以及廉价的生产成本。γ-戊内酯及1,4-戊二醇作为重要的有机化学品，可以从乙酰丙酸或者其酯类化合物加氢制备，该反应路径涉及金属铜活性位点以及其他酸碱性位点的协同作用。因此，开发具有不同酸碱性的铜基催化剂，有望高效地催化乙酰丙酸及其酯类化合物生产伽马戊内酯或者1,4-戊二醇这两种高附加值地化合物。水滑石作为一种层片结构的化合物，其拥有较高的热稳定性，同时，其层片结构中存在的金属阳离子和阴离子可以与外界环境发生置换替代其内部离子，可以作为优良的载体。以水滑石作为前驱体的铜基催化剂，其层片结构可以有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜基催化剂的制备方法及其应用，其特征在于：是以具有层状结构的水滑石作为前驱体，经过焙烧得到氧化铜物种，进一步还原得到铜基催化剂，催化剂前驱体通过金属离子溶液和碱液经过共沉淀方法制备所得。/n

【技术特征摘要】
1.一种铜基催化剂的制备方法及其应用，其特征在于：是以具有层状结构的水滑石作为前驱体，经过焙烧得到氧化铜物种，进一步还原得到铜基催化剂，催化剂前驱体通过金属离子溶液和碱液经过共沉淀方法制备所得。


2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的共沉淀法中，其金属离子包括铜以及镁或者铝中至少一种元素。


3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的共沉淀法中，其二价金属离子与三价金属离子摩尔比为1/1−4/1。


4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的共沉淀法中，其碱液为碳酸钠和氢氧化钠溶液。


5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的催化剂的晶粒尺寸为1−20nm，比表面积为50−200m2/g。


6.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：通过采用共沉淀法制备，包括步骤：
按不同比例配制如权利要求1所述的不同浓度的金属离子溶液和碱液，在20−70°C和pH值为4−13的条件下，采用双滴定法进行共沉淀反应；
沉淀完毕后，在20−70°C下恒温晶化1−4h后，再转移至20−70°C烘箱内陈化12−36h；
陈化后，将样品抽滤洗涤至滤液pH值为6−8，得到沉淀物滤饼，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勋，邵月文，高国明，高志然，孙恺，李庆银，贾鹏，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东;37