用于制备2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的磁性核壳型加氢催化剂及方法技术

本发明专利技术涉及催化剂制备领域，本发明专利技术公开了用于制备2,2,4,4‑四甲基‑1,3‑环丁二醇的磁性核壳型加氢催化剂及方法，所述催化剂表示为Fe

【技术实现步骤摘要】
用于制备2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇的磁性核壳型加氢催化剂及方法
本专利技术涉及催化剂制备领域，尤其涉及一种用于制备2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇的磁性核壳型加氢催化剂及方法。
技术介绍
2，2，4，4-四甲基-1，3-环丁二醇(CBDO)是一种重要的脂肪类二醇聚酯单体，主要用于生产玻璃化温度高、透明度高和抗冲击强的高性能共聚酯产品，来取代传统聚碳酸酯(PC)。PC材料为了提高聚酯性能需要添加有毒物双酚A，显然不符合未来绿色环保产品的要求。而由CBDO、对苯二甲酸和1，4-环己烷二甲醇共聚而成的高性能聚酯，不仅提高了聚酯材料的耐温性、柔韧性与透明度等多种性能，而且无需添加有毒物质，绿色环保具有广阔的应用前景。CBDO的生产工艺主要有以异丁酸或异丁酸酐为原料经过热裂解工艺以及以异丁酰氯为原料的脱卤合成工艺。其中，以异丁酰氯为原料的脱氯工艺具有合成副产物多，溶剂用量大，产率低等问题不具备工业生产的优势。目前，工业上多采用异丁酸或异丁酸酐热裂解工艺来生产CBDO。首先，异丁酸或异丁酸酐热裂解生成二甲基乙烯酮(DM本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的磁性核壳型加氢催化剂，其特征在于：所述催化剂表示为Fe

【技术特征摘要】
1.一种用于制备2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇的磁性核壳型加氢催化剂，其特征在于：所述催化剂表示为Fe3O4@S/M；其中，Fe3O4为核层，S为壳层载体，M为负载于所述壳层载体上的主活性金属和/或助金属；所述活性金属为Ru、Ni、Ir、Pd和Pt中的一种或多种，负载量为催化剂的1~50重量%；助金属为Cu、Fe、Co、Zn和Sn中的一种或多种，助金属与主活性金属的摩尔比为0.1~10:1。


2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：
所述壳层载体为氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、硅藻土、碳纳米管、活性炭、分子筛、稀土氧化物、碳化硅、有机金属框架、有机多孔聚合物中的一种或多种；和/或
所述主活性金属为Ru，负载量为催化剂的1~20重量%；和/或
所述助金属为Cu、Sn和Zn中的一种或多种；和/或
活性金属与助金属的摩尔比为0.5~5。


3.如权利要求2所述的催化剂，其特征在于：
所述壳层载体为氧化硅、氧化铝、氧化钛和有机金属框架中的一种或多种；和/或
所述主活性金属为Ru，负载量为催化剂的1~10重量%。


4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂的核层大小为100~400nm；壳层厚度为50~200nm；主活性金属的颗粒粒径为1~10nm；催化剂的比表面积为50~600m2/g；催化剂的颗粒粒径为300~600nm；平均孔径为1.2~15nm；孔体积为0.05~1.5m3/g。


5.一种如权利要求1-4之一所述催化剂的制备方法，其特征在于步骤包括：
a）Fe3O4纳米粒子的制备
在氮气保护下，将含铁的前驱体化合物溶于乙二醇中，得到透明的含铁溶液；加入醋酸钠、聚乙二醇和柠檬酸钠并加热到100~200oC，搅拌1~3h；将混合均匀的溶液在100~200oC下晶化8~16h；将晶化后的黑色溶液用乙醇洗涤，于60~80oC下真空干燥10~20h，得到Fe3O4纳米粒子；
b）Fe3O4@S的制备
将Fe3O4纳米粒子置于稀盐酸溶液中超声10~60min，进行表面酸处理，磁性分离Fe3O4纳米粒子并用乙醇洗涤；将Fe3O4纳米粒子重新分散于醇水或醇乙腈的混合溶液中，超声辅助下搅拌1~3h；缓慢加入氨水，调节溶液pH为9~12；将壳层载体或/和其前驱体化合物溶于无水乙醇与无水乙腈的混合溶液中；将所得溶液缓慢注射于含Fe3O4的混合溶液中，在超声辅助、30~80oC下搅拌1~3h；将所得混合物于100~200oC下晶化10~20h；将晶化后的黑色溶液用乙醇洗涤，并磁性分离，于60~80oC下真空干燥10~20h，得到Fe3O4@S；
c）Fe3O4@S/M的制备
将含有活性金属或/和助金属的前驱体化合物溶于无水醇类溶剂中，搅拌至透明的均匀溶液；将Fe3O4@S于超声辅助搅拌下分散于均匀溶液中；加入碱性溶液，调节pH为10~12，并持续超声辅助搅拌10~20h；将固体磁性分离并用无水乙醇洗涤，于60~80oC下真空干燥10~20h；将所得粉末在空气氛围、200~300oC下煅烧2~6h，升温速率为2~5oC/min，得到Fe3O4@S/M。


6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：
步骤a）中，所含铁的前驱体化合物为氯化铁、硫酸铁或醋酸铁；
步骤b）中，
所述醇水或醇乙腈中，乙醇：水或乙醇：乙腈的质量比为3:1~6:1；
所述壳层载体的前驱体化合物为正硅酸四乙酯、硅酸四丁酯、异丙醇铝、氯化铝、钛酸四丁酯、钛酸乙酯、2-甲基咪唑和六水合硝酸锌中的一种或多种；
Fe3O4与壳层载体和/或其前驱体化合物的质量比为0.3~1:1；
且不同物质的壳层材料同时加入或分步加入；
步骤c）中，
所述主活性金属的前驱体化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，成有为，时强，邱敏茜，易磊，张新平，王韩，
申请(专利权)人：浙江恒澜科技有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33