钌-银/炭催化剂及制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钌

【技术实现步骤摘要】
钌
‑
银/炭催化剂及制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及催化剂制备
，具体而言，涉及钌
‑
银/炭催化剂及制备方法和应用。

技术介绍

[0002]环己醇作为一种现代工业必不可少的化工中间体，在橡胶制备、乳化剂、增塑剂以及树脂等化学品领域具有广泛的应用。主要用于生产己二酸、己二胺、环己酮、己内酰胺，也可用作肥皂的稳定剂，制造消毒药皂和去垢乳剂，用作橡胶、树脂、硝基纤维、金属皂、油类、酯类、醚类的溶剂，涂料的掺合剂，皮革的脱脂剂、脱膜剂、干洗剂、擦亮剂。环己醇也是纤维整理剂、杀虫剂、增塑剂的原料。环己醇生产方法主要为苯酚加氢法和环己烷氧化法。
[0003]目前，苯酚加氢一般采用镍催化剂。反应温度150℃、压力2.5MPa，产率接近理论值，产品纯度高，反应平稳。鉴于原料价格的因素，环己烷氧化法逐步取代了苯酚加氢法。环己烷氧化反应比较复杂，它首先生成环己基过氧化氢，然后分解为环己醇和环己酮。环己醇和环己酮比环己烷更容易氧化；大部分环己酮是由环己醇氧化生成，环己酮又会生成各种氧化副产物。
[0004]鉴于上述问题的存在，有必要提供一种钌
‑
银/炭催化剂及制备方法和应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种钌
‑
银/炭催化剂及制备方法和应用。
[0006]本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0007]本专利技术提供一种钌
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银/炭催化剂，由载体和载体上负载的钌
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银合金纳米颗粒组成，其中，载体为活性炭，钌的负载量为1wt％
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5wt％，钌和银负载量比为1：1
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1：4。
[0008]本专利技术还提供一种上述钌
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银/炭催化剂的制备方法，包括：将活性炭与钌盐溶液和银盐溶液混合，然后采用还原剂将溶液中的钌金属离子、银金属离子还原为钌
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银合金纳米颗粒并负载在活性炭上，得到钌
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银/炭催化剂。
[0009]本专利技术还提供一种上述的钌
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银/炭催化剂在苯酚催化加氢制备环己醇中的应用。
[0010]本专利技术具有以下有益效果：
[0011]本专利技术提供的一种钌
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银/炭催化剂及制备方法和应用，钌
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银/炭催化剂由载体和负载于载体上的钌
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银合金纳米颗粒组成，以上提供的催化剂，以活性炭作为载体，活性炭载体可起到分散和锚定钌
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银合金纳米颗粒的作用，同时利用较为廉价的银分散催化活性中心钌物种，可以充分发挥钌物种的催化活性，将得到的钌
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银/炭催化剂用于苯酚加氢生产环己醇具有效率高和选择性好、反应条件温和、催化剂可重复利用的优点，明显优于传统的环己醇生产方法。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0013]图1为2wt％钌
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6wt％银/餐厨垃圾发酵渣活性炭的TEM
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mapping图
。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0015]下面对本专利技术实施例提供的一种钌
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银/炭催化剂及制备方法和应用进行具体说明。
[0016]第一方面，本专利技术实施例提供一种钌
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银/炭催化剂，由载体和载体上负载的钌
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银合金纳米颗粒组成，其中，载体为活性炭，钌的负载量为1wt％
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5wt％，钌和银负载量比为1：1
‑
1：4。
[0017]本专利技术实施例提供一种钌
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银/炭催化剂，由载体和负载于载体上的钌
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银合金纳米颗粒组成，以上提供的催化剂，利用银分散催化活性中心钌物种，可以充分发挥钌的催化活性，活性炭载体可起到分散和锚定钌
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银合金纳米颗粒的作用，以此得到的催化剂用于苯酚加氢生产环己醇，表现出良好的催化活性。
[0018]在可选的实施方式中，钌的负载量为2wt％
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3wt％，钌和银负载量比为1：1.5
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1：2。
[0019]在可选的实施方式中，活性炭通过以下方法获得：将生物质焙烧处理得到生物炭，再将生物炭活化焙烧处理得到活性炭；
[0020]优选地，生物质包括发酵渣、植物生物质和动物生物质中的任意一种；
[0021]更优选地，发酵渣主要由餐厨垃圾和厌氧污泥共同厌氧发酵制得；
[0022]更优选地，动物生物质选自皮粉；
[0023]更优选地，植物生物质选自桦木粉。
[0024]值得说明的是，以发酵渣制备活性炭，可以参考专利技术人已经申请的专利：ZL202111564362.X，利用餐厨垃圾发酵渣中的炭、氮元素制备高比表面积的含氮多孔活性炭载体，有利于金属颗粒的负载和附着。
[0025]第二方面，本专利技术实施例提供一种上述钌
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银/炭催化剂的制备方法，包括：将活性炭与钌盐溶液和银盐溶液混合，然后采用还原剂将溶液中的钌金属离子、银金属离子还原为钌
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银合金纳米颗粒并负载在活性炭上，得到钌
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银/炭催化剂。
[0026]在可选的实施方式中，包括以下步骤：
[0027]将生物质焙烧、活化得到活性炭，然后所得活性炭与钌盐、银盐和去离子水按比例混合均匀，室温下超声使活性炭均匀吸附金属离子，超声结束后，离心洗涤，移除上层清液；
[0028]超声条件下，加入还原剂进行还原反应，反应完成后，再离心洗涤、干燥，即得钌
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银/炭催化剂。
[0029]在可选的实施方式中，钌盐包括氯化钌、硝酸钌、氯钌酸钾、氯钌酸中的至少一种，银盐为硝酸银。
[0030]在可选的实施方式中，还原剂包括选自NaBH4、甲醛、甘氨酸、乙二醇溶液中的至少一种；
[0031]优选地，还原剂选自硼氢化钠，硼氢化钠和钌盐和银盐中金属总用量的摩尔比为3：1。
[0032]在可选的实施方式中，干燥的温度为60
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110℃，时间为6
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24h。
[0033]第三方面，本专利技术实施例提供一种上述的钌
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银/炭催化剂在苯酚催化加氢制备环己醇中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钌
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银/炭催化剂，其特征在于，由载体和载体上负载的钌
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银合金纳米颗粒组成，其中，所述载体为活性炭，所述钌的负载量为1wt％
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5wt％，钌和银负载量比为1：1
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1：4。2.根据权利要求1所述钌
‑
银/炭催化剂，其特征在于，所述钌的负载量为2wt％
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3wt％，钌和银负载量比为1：1.5
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1：2。3.根据权利要求1所述钌
‑
银/炭催化剂，其特征在于，所述活性炭通过以下方法获得：将生物质焙烧处理得到生物炭，再将所述生物炭活化焙烧处理得到所述活性炭；优选地，所述生物质包括发酵渣、植物生物质和动物生物质中的任意一种；更优选地，所述发酵渣主要由餐厨垃圾和厌氧污泥共同厌氧发酵制得；更优选地，所述动物生物质选自皮粉；更优选地，所述植物生物质选自桦木粉。4.一种根据权利要求1
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3中任一项所述钌
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银/炭催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将活性炭与钌盐溶液和银盐溶液混合，然后采用还原剂将溶液中的钌离子、银离子还原为钌
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银合金纳米颗粒并负载在所述活性炭上，得到所述钌
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银/炭催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将生物质焙烧、活化得到活性炭，然后所得活性炭与钌盐、银盐和去离子水按比例混合均匀，室温下超...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋智成，唐阳，张文华，石碧，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：