【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂制备。更具体地说，本专利技术涉及一种pd(oh)2/硅藻土催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、苄基是精细化学合成中最广泛使用的保护基团之一，常被用于保护胺基、羟基等。苄基的引入通常较容易，但有时将其脱除是一个棘手的问题，比如脱除n-苄基。
2、六苄基六氮杂异伍兹烷（hbiw）是合成典型含能材料六硝基六氮杂异伍兹烷（hniw或cl-20）的重要前体，其氢解脱n-苄基成为合成cl-20的关键步骤。然而，由于hbiw笼形骨架的稳定性相对较低，该步骤需要在较温和的条件下进行，因此，迫切需要开发在近室温下高活性的催化剂以满足hbiw氢解脱n-苄基反应。在过去的几十年里，除了传统的商业pearlman催化剂外，一些高效的催化剂，如pd(oh)2纳米颗粒（chem.j.chin.univ.chin.，1999，20(6):843-845）、pd/c（j.energ.mater.，2017，35(3):251-264）、pd(oh)2/c（catalysts，2022，12(12):1547）、pd/tio2（mol.catal.，2019，477:110556；acs appl.nanomater.，2020，4(1):159-166）、pd/dowex（j.energ.mater.，2017，35(4):421-429）、pd/mpg-c3n4（appl.catal.a-gen.，2021, 624:118310）、pdfe双金属催化剂（acsappl.nano mater.，2021，4(6):602
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种pd(oh)2/硅藻土催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、s1、将硅藻土和酸溶液混合，超声后进行搅拌，搅拌结束后的混合物过滤得到的固体产物经洗涤至中性并干燥得到纯化硅藻土；
4、s2、将纯化硅藻土分散于蒸馏水中，加入碱物质并搅拌得到第一悬浮液，将第一悬浮液置于水热反应釜中反应，反应结束后冷却至室温，再加入模板剂并搅拌，在搅拌过程中搅拌的溶液的ph保持在8~11，搅拌结束后得到第二悬浮液，将第二悬浮液置于水热反应釜中反应，反应结束的混合物过滤得到的固体产物经洗涤、干燥后得到固体，固体煅烧得到煅烧产物；
5、s3、将煅烧产物分散于无水有机溶剂中并超声，在超声后的混合物中加入表面改性剂，然后回流搅拌反应，反应结束后的混合物经过滤、洗涤、干燥得到载体，将载体分散于蒸馏水中并搅拌得到第三悬浊液；
6、s4、将钯前驱体用盐酸溶解，并稀释，超声至澄清后，加入第三悬浊液并搅拌，在搅拌过程中搅拌的溶液的ph保持在9~12，反应结束后的混合物过滤得到粗产物，粗产物洗涤至滤液中不含氯离子后，烘干得到pd(oh)2/硅藻土催化剂。
7、优选的是，步骤s1中的酸溶液包括硝酸、硫酸、盐酸中的其中一种或多种，所述酸溶液的浓度为1~2 mol/l，所述酸溶液的用量为每克硅藻土20~30 ml；
8、步骤s1的超声功率为100~300 w，超声时间为10~30 min，步骤s1的搅拌时间为10~15 h，搅拌转速为500~1000 r/min。
9、优选的是，步骤s2中的碱物质包括naoh溶液、koh溶液中的一种或两种，所述碱物质的浓度为0.5~1.5 mol/l。
10、优选的是，步骤s2中得到第一悬浊液和第二悬浊液的搅拌时间为10~60 min，搅拌转速为500-1000 r/min；
11、第一悬浊液在水热反应釜中的反应条件包括：反应温度为100~200℃，反应时间为10~40 min；
12、第二悬浊液在水热反应釜中的反应条件包括：反应温度为80-150℃，反应时间为2~5 h；
13、得到所述煅烧产物的煅烧条件包括：煅烧气氛为空气，煅烧温度为500~700℃，升温速率为5~20 ℃/min，煅烧时间为5~10 h。
14、优选的是，步骤s2中模板剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种；
15、在搅拌所述模板剂过程中，采用酸液调节搅拌的溶液的ph，所述酸液包括硫酸、盐酸中的任意一种或两种，所述酸液的浓度为1~2 mol/l。
16、优选的是，步骤s3中的无水有机溶剂包括甲醇、乙醇、甲苯中的任意一种；
17、步骤s3中的超声功率为100~300 w，超声时间为20~50 min，所述表面改性剂包括（3-氨基丙基）三乙氧基硅烷、（3-氨基丙基）三甲氧基硅烷中的任意一种或多种；
18、步骤s3中的所述回流搅拌的反应条件包括：反应温度为48~80℃，反应时间为2~4h，搅拌转速为400~500 r/min；
19、步骤s3中的载体与蒸馏水按质量比为1:150~200混合搅拌，得到所述第三悬浊液。
20、优选的是，步骤s4中的钯前驱体为pdcl2、na2pdcl4、k2pdcl4中的任意一种，所述钯前驱体经盐酸溶解后用蒸馏水稀释的倍数为50~100倍；
21、在搅拌第三悬浊液过程中，采用碱液调节搅拌的溶液的ph，所述碱液包括naoh溶液、na2co3溶液、koh溶液中的一种或多种，所述碱液的浓度为6~18 wt%；
22、步骤s4中的搅拌反应条件包括：反应温度为30~50℃，反应时间为2~6 h。
23、优选的是，步骤s4中钯前驱体与第三悬浊液中的载体的质量比为2~6:100。
24、一种pd(oh)2/硅藻土催化剂，基于所述的方法制备得到的pd(oh)2/硅藻土催化剂。
25、提供一种所述的pd(oh)2/硅藻土催化剂在催化hbiw氢解脱苄反应中的应用。
26、本专利技术至少包括以下有益效果：
27、第一、本专利技术将价格低廉的市售硅藻土纯化后，采用两步表面重构法得到具有大孔-介孔-微孔多级孔结构的载体，具有比表面积大、孔体积大的优点，可以提供强大的金属-载体相互作用。
28、第二、本专利技术通过在载体上负载超小、分散均匀的pd(oh)2，得到的pd(oh)2/硅藻土催化剂，在hbiw解氢脱苄反应中表现出高活性，同时pd在载体上负载更稳定，pd的回收量更大。
29、本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
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1.Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中的酸溶液包括硝酸、硫酸、盐酸中的其中一种或多种，所述酸溶液的浓度为1~2 mol/L，所述酸溶液的用量为每克硅藻土20~30 mL；
3.如权利要求1所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中的碱物质包括NaOH溶液、KOH溶液中的一种或两种，所述碱物质的浓度为0.5~1.5 mol/L。
4.如权利要求1所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中得到第一悬浊液和第二悬浊液的搅拌时间为10~60 min，搅拌转速为500-1000 r/min；
5.如权利要求1所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中模板剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基溴化铵中的任意一种或多种；
6.如权利要求1所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，
7.如权利要求1所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S4中的钯前驱体为PdCl2、Na2PdCl4、K2PdCl4中的任意一种，所述钯前驱体经盐酸溶解后用蒸馏水稀释的倍数为50~100倍；
8.如权利要求1所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，其特征在于，步骤S4中钯前驱体与第三悬浊液中的载体的质量比为2~6:100。
9.Pd(OH)2/硅藻土催化剂，其特征在于，基于权利要求1~8任一项所述的方法制备得到的Pd(OH)2/硅藻土催化剂。
10.如权利要求9所述的Pd(OH)2/硅藻土催化剂在催化HBIW氢解脱苄反应中的应用。
...【技术特征摘要】
1.pd(oh)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的pd(oh)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1中的酸溶液包括硝酸、硫酸、盐酸中的其中一种或多种，所述酸溶液的浓度为1~2 mol/l，所述酸溶液的用量为每克硅藻土20~30 ml；
3.如权利要求1所述的pd(oh)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中的碱物质包括naoh溶液、koh溶液中的一种或两种，所述碱物质的浓度为0.5~1.5 mol/l。
4.如权利要求1所述的pd(oh)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中得到第一悬浊液和第二悬浊液的搅拌时间为10~60 min，搅拌转速为500-1000 r/min；
5.如权利要求1所述的pd(oh)2/硅藻土催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中模板剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙成辉，王俊杰，庞思平，宋建伟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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