基于钇的负载型离子液体双金属催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于钇的负载型离子液体双金属催化剂及其制备方法，所述催化剂包括催化剂载体以及负载在所述催化剂载体上的金属钯化合物、金属钇化合物和离子液体。助剂金属Y的添加，一方面可以改善催化剂活性组分的几何结构和电子效应，另一方面增加在载体表面的竞争吸附，增加隔离的Pd原子数量，提升活性组分的分散度。组分的分散度。

【技术实现步骤摘要】
基于钇的负载型离子液体双金属催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及催化剂
，特别是涉及一种基于钇的负载型离子液体双金属催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]负载型离子液体是通过物理或化学方法将离子液体与固载材料结合而成的复合材料，针对蒽醌加氢反应，现有的催化剂存在加氢效率低、活性组分分散性差、以及载体与活性组分之间相互作用力较弱造成活性组分易流失等问题，前期合成的离子液体单金属催化剂虽然展现出良好的加氢性能，但对于生产高浓度的H2O2(50％以上)的生产工艺，该加氢效率仍有待进一步提高。另外，离子液体的添加，虽然在一定程度上，能够提高催化剂的加氢效率和选择性，但离子液体在催化剂的表面的结构特性，以及负载活性金属前后的局域结构变化的仍需要进一步探究。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于钇的负载型离子液体双金属催化剂。
[0004]本专利技术的另一个目的是提供所述基于钇的负载型离子液体双金属催化剂的制备方法。
[0005]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0006]一种基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，包括催化剂载体以及负载在所述催化剂载体上的金属钯化合物、金属钇化合物和离子液体。
[0007]在上述技术方案中，基于催化剂载体的质量，金属钯化合物以钯计的负载量、钇金属化合物以钇计的负载量、离子液体的负载量的比为(0.1
‑
1)：(0.1
‑
1)：(2<br/>‑
10)，所述的负载量是指该物质与载体的质量百分比。
[0008]在上述技术方案中，所述金属钯化合物以钯计的负载量、钇金属化合物以钇计的负载量、离子液体的负载量的比为0.3：(0.1
‑
1)：4。
[0009]在上述技术方案中，所述的离子液体为1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑醋酸盐、1
‑
丁基磺酸
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑甲基磺酸盐或1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑磷酸二氢盐。
[0010]在上述技术方案中，所述催化剂载体为多孔固体材料载体，优选为γ
‑
Al2O3、SBA
‑
15分子筛、二氧化硅、二氧化钛或碳材料，更优选的，所述催化剂载体为γ
‑
Al2O3；进一步，γ
‑
Al2O3的比表面积为50
‑
500m2/g，孔径为5
‑
20nm。
[0011]在上述技术方案中，所述钇金属化合物为硝酸钇、硫酸钇、碳酸钇或溴化钇，优选的，所述钇金属化合物为硝酸钇。
[0012]在上述技术方案中，所述金属钯化合物为四氯钯酸钠、氯化钯、醋酸钯、硝酸钯、乙酰丙酮钯、二氯二氨钯、四氯钯酸铵或硝酸四氨合钯。
[0013]在上述技术方案中，所述基于钇的负载型离子液体双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0014]步骤1，将所述金属钯化合物溶于去离子水溶剂中，充分分散制得金属钯浸渍液；
[0015]步骤2，将所述钇金属化合物溶于去离子水溶剂中，充分分散制得助剂金属浸渍液；
[0016]步骤3，将所述离子液体溶于去离子水中，充分分散制得离子液体浸渍液；
[0017]步骤4，将所述的金属钯浸渍液加入到所述的助剂金属浸渍液中，充分混合制得双金属浸渍液；
[0018]步骤5，将所述的双金属浸渍液加入到所述的离子液体浸渍液中，混合均匀制得离子液体
‑
双金属浸渍液；
[0019]步骤6，将所述的催化剂载体加入到离子液体
‑
双金属浸渍液中水浴搅拌、陈化静置、过滤洗涤、干燥得到基于钇的负载型离子液体双金属催化剂。
[0020]在上述技术方案中，所述步骤5中，在20
‑
60℃条件下混合，所述步骤6中，20
‑
60℃水浴搅拌0.5
‑
10h，陈化静置1
‑
12h，过滤洗涤，60
‑
150℃干燥8
‑
24h，得到基于钇的负载型离子液体双金属催化剂。
[0021]在上述技术方案中，所述金属钯浸渍液中，金属钯化合物的浓度为0.1
‑
5mg/mL。
[0022]在上述技术方案中，所述助剂金属浸渍液中，助剂金属化合物的浓度为0.5
‑
10mg/mL。
[0023]在上述技术方案中，所述离子液体浸渍液中，离子液体的浓度为1
‑
50mg/mL。
[0024]本专利技术的另一方面，所述基于钇的负载型离子液体双金属催化剂在蒽醌加氢反应中的应用。
[0025]本专利技术的另一方面，一种基于钇的负载型离子液体双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0026]步骤1，将所述金属钯化合物溶于去离子水溶剂中，超声充分分散制得浓度为0.1
‑
5mg/mL的金属钯浸渍液；
[0027]步骤2，将所述钇金属化合物溶于去离子水溶剂中，超声充分分散制得浓度为0.5
‑
10mg/mL的助剂金属浸渍液；
[0028]步骤3，将所述离子液体溶于去离子水中，超声充分分散制得浓度为1
‑
50mg/mL的离子液体浸渍液；
[0029]步骤4，将所述的金属钯浸渍液加入到所述的助剂金属浸渍液中，充分混合制得双金属浸渍液；
[0030]步骤5，将所述的双金属浸渍液加入到所述的离子液体浸渍液中，于20
‑
60℃混合均匀制得离子液体
‑
双金属浸渍液；
[0031]步骤6，将所述的催化剂载体加入到离子液体
‑
双金属浸渍液中，于20
‑
60℃水浴搅拌0.5
‑
10h，陈化静置1
‑
12h，过滤洗涤，60
‑
150℃干燥8
‑
24h，得到基于钇的负载型离子液体双金属催化剂。
[0032]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0033]1.离子液体为金属组分提供一层保护膜，分布在金属物种周围，通过静电作用和空间位阻达到稳定和分散金属的目的，为活性中心提供了稳定的反应环境，同时离子液体
为助剂金属在Pd活性位点上迁移提供了一定的能量；
[0034]2.通过离子液体与催化剂载体之间的相互作用，强化金属纳米粒子与催化剂在载体之间的相互作用，减弱金属纳米粒子在使用过程中流失，提升金属纳米催化剂的稳定性；
[0035]3.助剂金属Y是具有协同作用的第二组分，可以与金属钯起到良好的协同作用，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，其特征在于，包括催化剂载体以及负载在所述催化剂载体上的金属钯化合物、金属钇化合物和离子液体。2.如权利要求1所述的基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，其特征在于，基于催化剂载体的质量，金属钯化合物以钯计的负载量、钇金属化合物以钇计的负载量、离子液体的负载量的比为(0.1
‑
1)：(0.1
‑
1)：(2
‑
10)，所述的负载量是指该物质与载体的质量百分比。3.如权利要求1所述的基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，其特征在于，所述的离子液体为1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑醋酸盐、1
‑
丁基磺酸
‑3‑
甲基咪唑硫酸氢盐、1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑甲基磺酸盐或1
‑
丁基
‑3‑
甲基咪唑磷酸二氢盐。4.如权利要求1所述的基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，其特征在于，所述催化剂载体为多孔固体材料载体，优选为γ
‑
Al2O3、SBA
‑
15分子筛、二氧化硅、二氧化钛或碳材料，更优选的，所述催化剂载体为γ
‑
Al2O3；进一步，γ
‑
Al2O3的比表面积为50
‑
500m2/g，孔径为5
‑
20nm。5.如权利要求1所述的基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，其特征在于，所述钇金属化合物为硝酸钇、硫酸钇、碳酸钇或溴化钇，优选的，所述钇金属化合物为硝酸钇。6.如权利要求1所述的基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，其特征在于，所述金属钯化合物为四氯钯酸钠、氯化钯、醋酸钯、硝酸钯、乙酰丙酮钯、二氯二氨钯、四氯钯酸铵或硝酸四氨合钯。7.如权利要求1所述的基于钇的负载型离子液体双金属催化剂，其特征在于，所述基于钇的负载型离子液体双金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将所述金属钯化合物溶于去离子水溶剂中，充分分散制得金属钯浸渍液；步骤2，将所述钇金属化合物溶于去离子水溶剂中，充分分散制得助剂金属浸渍液；步骤3，将所述离子液体溶于去离子水中，充分分散制得离子液体浸渍液；步骤4，将所述的金属钯浸渍液加入到所述的助剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：李韡，李晓燕，王福迎，李晓蕾，张金利，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：