一种氮掺杂介孔碳负载合金纳米催化剂及其用途制造技术

本发明专利技术属于催化剂合成技术领域，具体涉及一种氮掺杂介孔碳负载合金纳米催化剂及其催化糠醛高效水相加氢制备环戊酮的应用。该催化剂由载体氮掺杂介孔碳以及负载在氮掺杂介孔碳上的金属M1、M2组成，金属M1和M2均为Cu、Co、Fe、Ni、Al和Zn中的任意一种，且在催化剂中的负载量为5～30％，该催化剂通过浸渍法或者原位一锅法制得，具有介孔结构，有较高的比表面积和良好的孔隙结构，有利于催化传质过程，可多次循环利用，催化效率无明显降低，循环性能较好，符合工业生产需求。该催化剂安全无毒、绿色高效，对于环境友好且对人体无害，符合工业绿色生产要求，具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂介孔碳负载合金纳米催化剂及其用途


[0001]本专利技术属于催化剂合成
，具体涉及一种氮掺杂介孔碳负载合金纳米催化剂及其催化糠醛高效水相加氢制备环戊酮的应用。

技术介绍

[0002]环戊酮是一种重要的精细化工中间体，它是制备新型香料二氢茉莉酮酸甲酯、白兰酮以及抗焦虑药丁螺环酮等产品的原料。由于它对各种树脂具有很好的溶解性能，在电子行业作为溶剂得到广泛应用。
[0003]环戊酮最早的合成方法由Thorpe和Kon发现，以己二酸为原料，氢氧化钡作为催化剂，在高温条件下，发生分子内脱羧闭环反应合成环戊酮。20世纪70年代，日本Zeon公司将C5馏分中大量的环戊二烯二聚体解聚成环戊二烯，通过加氢催化将环戊二烯转化为环戊烯，再采用Wacker型催化体系将其转化为环戊酮。到了本世纪，德国巴斯夫公司开发出了环戊烯液相氧化工艺，N2O为氧化剂生产环戊酮。主要合成方法总结如下。
[0004](1)己二酸热解法
[0005][0006]该工艺流程简单，得到的产品环戊酮的纯度达到99.9％以上，可以直接作为电子行业的溶剂使用，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂介孔碳负载合金纳米催化剂，其特征在于，该催化剂由载体氮掺杂介孔碳以及负载在氮掺杂介孔碳上的不同金属M1、M2组成，所述金属M1和M2均为Cu、Co、Fe、Ni、Al和Zn中的任意一种，金属M1和M2质量比为(0.1～10):1，所述金属M1和M2在催化剂中的总负载量为5～30wt％。2.根据权利要求1所述的氮掺杂介孔碳负载合金纳米催化剂，其特征在于，该催化剂使用浸渍法制得，具体包括如下步骤：S11、将模板剂F127、芳香酚、乌洛托品加入去离子水中，于40～50℃下搅拌均匀，得到溶液A；另取乌洛托品、三聚氰胺加入去离子水中，于80～90℃下搅拌至澄清，得到溶液B；将溶液A、B混合均匀，80～90℃下回流反应一段时间，将回流反应的产物过滤分离得到反应聚合物，烘干得到NMPC前驱体，将NMPC聚合物前驱体退火制得NMPC载体；S12、将金属M1、M2的可溶性盐和/或可溶性有机化合物溶解在水或有机溶剂中，搅拌均匀，得到含有金属M1和M2的混合溶液；S13、在含有金属M1和M2的混合溶液中加入NMPC载体，常温下搅拌混合均匀后，在70～80℃真空干燥，得到固体催化剂前驱体；S14、将固体催化剂前驱体在H2或N2或H2、N2混合气体的氛围下退火还原，制备得到金属M1和M2负载的氮掺杂介孔碳催化剂即M1‑
M2@NMPC；其中，步骤S11、S12不分先后顺序。3.根据权利要求1所述的氮掺杂介孔碳负载合金纳米催化剂，其特征在于，该催化剂使用原位一锅法制得，具体包括如下步骤：S21、芳香酚、乌洛托品加入去离子水中，40～50℃下搅拌均匀，得到溶液C；另取乌洛托品、三聚氰胺、模板剂F127加入去离子水中，于80～90℃下搅拌至澄清，得到溶液D；S22、将溶液C、D混合均匀，加入金属M1、M2的可溶性盐和/或可溶性有机化合物，然后在80～90℃回流下反应一段时间，将反应液直接烘干，得到M1‑
M2@NMPC催化剂前驱体；S23...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯乙巳，舒豪俊，蔡智全，王紫薇，郑成龙，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：