纳米金限域铜基核壳结构催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种纳米金限域铜基核壳结构催化剂及其制备方法和应用，所述的催化剂，由15 nm~93 nm的Cu2C2‑

【技术实现步骤摘要】
纳米金限域铜基核壳结构催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及核壳结构催化剂，具体属于一种新型纳米金限域铜基核壳结构催化剂及其制备方法，以及该催化剂在甲醛乙炔化合成1,4
‑
丁炔二醇中的应用。

技术介绍

[0002]1,4
‑
丁炔二醇(BD)是一种重要的有机化工原料中间体，通过简单的化学转化可以得到如1,4
‑
丁二醇(BDO)、四氢呋喃和γ
‑
丁内酯等高附加值衍生物，并进一步向下游延伸制聚四亚甲基醚二醇（PTMEG）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚丁二酸丁二醇酯（PBS）等高分子材料，涉及国计民生的方方面面。
[0003]工业上，1,4
‑
丁炔二醇主要采用Reppe法由甲醛和乙炔制备，以炔铜或铜铋催化剂催化。Cu物种的高含量和高分散是催化剂表现出高的反应活性。然而，催化剂自身强度低、反应过程中磨损、粉化导致催化剂流失、失活以及后续分离困难等问题限制了炔化反应效率的提高。r/>[0004]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米金限域铜基核壳结构催化剂，由15 nm~93 nm的Cu2C2‑
Fe
x
O
y
壳层、12 nm~55 nm的纳米金内核和延伸的PVP长链组成，其中壳层中Fe
x
O
y
为FeO与Fe2O3的复合物。2.根据权利要求1所述的纳米金限域铜基核壳结构催化剂，其特征在于：所述催化剂中Fe/Cu原子的质量比为0.04:1~3.74:1；壳层中Fe
2+
/Fe
3+
的摩尔比为0.2:1~0.32:1。3.权利要求1或2所述的纳米金限域铜基核壳结构催化剂的制备方法，包括：步骤一，将配置好的柠檬酸钠水溶液加入到加热煮沸的氯金酸水溶液中，反应获得金溶胶溶液；步骤二，将Cu盐、Fe盐、十二烷基硫酸钠、PVP溶于去离子水中，配制铜盐混合溶液，再加入步骤一所述的金溶胶溶液；随后滴加氢氧化钠溶液并搅拌，然后滴加还原剂溶液，进一步搅拌均匀，室温下静置老化后离心，将得到的沉淀物用去离子水和无水乙醇洗涤，干燥后得到由Cu2O
‑
Fe
x
O
y
壳层和纳米金内核组成，并经延伸的PVP长链修饰的Au@Cu2O
‑
Fe
x
O
y
核壳结构纳米材料；步骤三，将步骤二所述的Au@Cu2O
‑
Fe
x
O
y
核壳结构纳米材料置于去离子水中，并加入γ
‑
丁内酯及聚甲醛，混合均匀后排尽反应瓶内的空气，切换至乙炔气体，在活化温度下处理；离心分离获得的沉淀物干燥后得到所述的纳米金限域铜基核壳结构催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤一中，氯金酸水溶液中氯金酸的质量浓度为0.05 g/L~0.5 g/L；柠檬酸钠水溶液中柠檬酸钠的质量浓度为5 g/L~15 g/L；柠檬酸钠水溶液与氯金酸水溶液体积比为0.7:100~4:100。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：步骤二中，铜盐混合溶液中加入步骤一所制备的金溶胶溶液，剧烈振荡10 min~15 min后在搅拌条件下滴加氢氧化钠溶液，滴加完毕后，接着滴加还原剂溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海涛，黄鑫，赵永祥，王浩，张因，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：