一种用于非均相合成哌啶类氮氧自由基的催化剂制造技术

本申请涉及一种用于非均相合成哌啶类氮氧自由基的催化剂，包括：CeO2型铈磷铝分子筛和负载在其上的二元活性金属，其中，所述催化剂的磷铝比为1:0.6~0.9，磷铈比为1:0.02~0.2；比表面积为大于或等于285 m2/g，总孔体积为V总=0.28~0.43 cm2/g；所述负载二元活性金属包括碱土金属和钨金属中一种或者多种。所述的催化剂应用反应为哌啶类氮氧自由基催化氧化合成反应，本申请所述催化剂具有易回收、不易失活、反应活性高、循环使用寿命长、活性中心与催化剂载体匹配稳定、氮氧自由基收率高等优点。氮氧自由基收率高等优点。氮氧自由基收率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于非均相合成哌啶类氮氧自由基的催化剂


[0001]本申请涉及一种用于非均相合成哌啶类氮氧自由基的催化剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种用于非均相合成哌啶氮氧自由基的金属负载改性催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]氮氧自由基作为自由基化学反应中较为温和的反应自由基正越来越受到研究者们的普遍关注，哌啶类氮氧自由基作为稳定性自由基的代表逐渐成为自由基化学发展的主要方向之一。2,2,6,6
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四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)，也称为2,2,6,6
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四甲基哌啶氧化物，是最简单且稳定的一种哌啶类氮氧自由基，其对光热极其稳定，能够分解过氧化物、捕捉自由基并且具有顺磁性和选择氧化性，因此在医药中间体、化工、食品工业、塑料工业、轻纺工业等领域都有着广泛的应用。近年来，氮氧自由基在化学反应中被用作氧化剂和催化剂的研究越来越多，如TEMPO能够催化某些氧化剂将醇氧化为相应的醛或酮，作为氧化剂制备工业杀菌剂1,2
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苯并异噻唑啉
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酮（BIT）等。随着TEMPO新的应用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于非均相合成哌啶类氮氧自由基的催化剂，所述催化剂包括：CeO2型铈磷铝分子筛和负载在其上的二元活性金属（M1和M2），其中，所述催化剂的n(P2O5)/n(Al2O3)（即磷铝比）为1:0.6~0.9，n(P2O5)/n(CeO2)（即磷铈比）为1:0.02~0.2；比表面积为大于或等于285 m2/g，总孔体积为V总=0.28~0.43 cm2/g，所述比表面积和总孔体积采用氮吸附BET比表面积方法进行测量；所述二元活性金属包括碱土金属和钨金属，所述二元活性金属的粒径为1~10 nm，所述二元活性金属合计为1~15wt%，以所述二元活性金属的氧化物计并以分子筛的干基重量为基准；所述二元活性金属中碱土金属M1与钨金属M2的金属原子摩尔比为0.2~1:1。2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述CeO2型铈磷铝分子筛为磷铝型AFI拓扑结构分子筛。3.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述催化剂的n(P2O5)/n(Al2O3)为1:0.6~0.85；所述催化剂的n(P2O5)/n(Al2O3)为1:0.65~0.80；所述催化剂的n(P2O5)/n(Al2O3)为1:0.70~0.75。4.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述催化剂的n(P2O5)/n(CeO2)为1:0.02~0.15；所述催化剂的n(P2O5)/n(CeO2)为1:0.04~0.1；所述催化剂的n(P2O5)/n(CeO2)为1:0.05~0.08。5.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述二元活性金属（M1、M2）合计为2~12wt%；所述二元活性金属（M1、M2）合计为4~10wt%；所述二元活性金属（M1、M2）合计为5~8wt%。6. 根据权利要求1所述的催化剂，其中所述催化剂的比表面积为大于或等于300 m2/g。7.根据权利要求1所述的催化剂，其中所述二元活性金属的氧化物粒径为2
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8nm。8.根据权利要求1所述的催化剂，所述二元活性金属包括碱土金属化合物和钨金属化合物，其中所述碱土金属化合物选自硫酸镁、氯化镁、碳酸锶、氯化钙中的一种或多种，所述钨金属化合物选自钨酸钠、三氧化钨、钨酸胺、偏钨酸钠、偏钨酸胺中的一种或多种混合。9.制备权利要求1
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8中任一项所述的催化剂的方法，其包括以下步骤：(1) 将铈盐、水和磷源在室温条件下搅拌混合均匀，再加入铝源混合均匀，经陈化后加入有机模板剂得到分子筛原料混合物，移置于晶化釜中混合搅拌，两段水热晶化后得到铈磷铝分子筛晶化后母液，再经过滤、洗涤、干燥得到含3价铈盐的杂原子磷铝分子筛，其为AFI型磷铝分子筛，所述的分子筛原料混合物的摩尔比组成CeO2:P2O5:Al2O3:有机胺模板剂:H2O为(0.02~0.2)：1：(0.5~1.2)：（0.6~2.4）：(10~100)；(2) 将所述的AFI型磷铝分子筛，与铵盐进行铵交换处理，得到铵交换分子筛；(3) 将所述铵交换分子筛进行焙烧，脱除模板剂后制得含高价铈的杂原子AFI结构铈磷铝分子筛；(4) 将所述含高价铈的杂原子AFI结构铈磷铝分子筛通过酸处理脱铝，然后过滤、洗涤、干燥后经高温焙烧制备得到具有缺陷空位的脱铝分子筛；(5) 将含有二元活性金属的混合溶液等体积浸渍所述脱铝分子筛，然后进行干燥、焙烧，得到用于哌啶类氮氧自由基合成反应的催化剂，为负载活性二元金属/CeO2型铈磷铝催化剂。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述磷源包括选自以下的至少一种：正磷酸、偏磷酸盐或者亚磷酸，组成摩尔比以P2O5计；所述铝源包括选自以下的至少一种：拟薄水
铝石、薄水铝石或异丙醇铝等，组成摩尔比以Al2O3计；所述有机胺模板剂包括选自以下的至少一种：乙二胺、三正丙胺、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化胺、三乙胺类；所述的铈盐包括选自以下的至少一种：三价的九水合草酸亚铈、六水合硝酸亚铈、二水合碳酸亚铈、六/七水氯化铈，投料以铈盐水溶液形式加入磷源，在混合物组成中以CeO2计。11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的含铈杂原子磷铝分子筛晶化混合物摩尔比组成CeO2:P2O5:Al2O3:有机胺模板剂:H2O为(0.02~0.2)：1：(0.5~1.2)：（0.8~2.2）：(10~100)。12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的陈化时间为1~10小时；所述陈化温度为20~45℃。13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的两段水热晶化过程为第一段135～160℃晶化1~4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江成，李昊，李聪，姚浩余，梁向峰，
申请(专利权)人：山西昊达璟泽科技合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：