一种负载型纳米钌催化剂在二氧化碳或碳酸氢盐制备甲酸盐中的应用制造技术

本发明专利技术属于贵金属负载催化剂制备和二氧化碳资源化利用领域，涉及一种负载型纳米钌催化剂在二氧化碳或碳酸氢盐制备甲酸盐中的应用。将负载型纳米钌催化剂与碱性助剂、水混合后通入二氧化碳和氢气，加热反应，即得甲酸盐；或，将负载型纳米钌催化剂与碳酸氢盐、水混合后通入氢气，加热反应，即得甲酸盐。本发明专利技术中使用的负载型纳米钌催化剂，制备过程简单，分子筛载体廉价易得，催化剂成本低，适合于工业化生产，同时表现出优异的催化性能，稳定性良好，TOF最高可达到14772h<supgt;‑1</supgt;(以CO<subgt;2</subgt;为底物加氢合成甲酸盐)和13362h<supgt;‑1</supgt;(以碳酸氢盐为底物合成甲酸盐)，产物中甲酸盐选择性接近100％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于贵金属负载催化剂制备和二氧化碳资源化利用领域，涉及一种负载型纳米钌催化剂在二氧化碳或碳酸氢盐制备甲酸盐中的应用。

技术介绍

1、随着社会经济的发展和化石能源的开发利用，二氧化碳的过度排放已经给人类生存的家园造成了严重的破坏，二氧化碳的捕获和利用也成为了一个热门的话题，将二氧化碳转化为增值的化学品原料，是实现碳平衡的关键措施。甲酸是一种多功能的c1分子，是合成气催化领域合成有价值的含氧化合物(如醇、酯、酸)的关键中间体，具有可再生、安全、无毒的性能，可作为可持续的绿色能源载体。

2、目前，国内外对co2加氢制甲酸及其衍生物的催化剂进行了深入研究，包括均相催化剂和非均相催化剂。许多具有明确结构的各种金属中心和配体的金属配合物，在将co2均相还原为甲酸/甲酸盐方面表现出很好的活性。如georgy a.filonenko等报道了一种高度稳定的ru-pnp-钳形催化剂，可以在dmf中用dbu作为co2氢化的碱基启动子，最大速率可达1100000h-1[chemcatchem,2014.6(6):p.1526-1530]。该催化剂虽然性能优异本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种负载型纳米钌催化剂在以二氧化碳或碳酸氢盐为底物反应制备甲酸盐中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述负载型纳米钌催化剂由如下步骤制备得到：

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述钌化合物为[Ru(NH3)5Cl]Cl2、[Ru(NH3)6]Cl2和[Ru(NH3)6]Cl3中的任意一种或几种的组合；所述分子筛载体为BEA型分子筛、Y型分子筛、ZSM-5型分子筛和MOR型分子筛中的任意一种或几种的组合；所述分子筛载体中的阳离子为钠离子、钾离子、锂离子、铵根离子或质子。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述钌化合...

【技术特征摘要】

1.一种负载型纳米钌催化剂在以二氧化碳或碳酸氢盐为底物反应制备甲酸盐中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述负载型纳米钌催化剂由如下步骤制备得到：

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述钌化合物为[ru(nh3)5cl]cl2、[ru(nh3)6]cl2和[ru(nh3)6]cl3中的任意一种或几种的组合；所述分子筛载体为bea型分子筛、y型分子筛、zsm-5型分子筛和mor型分子筛中的任意一种或几种的组合；所述分子筛载体中的阳离子为钠离子、钾离子、锂离子、铵根离子或质子。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述钌化合物与分子筛载体的质量比为0.005～0.100：1；所述混合液中钌化合物的浓度为0.01～10.00mmol/l；所述离子交换反应，反应温度为室温，反应时间为12～24h；所述惰性气氛为氮气、氩气或氦气；所述高温活化，以0.5～10.0℃/min的升温速率从室温升至150～550℃，然后维持1～6h；所述负载型纳米钌催化剂中钌的质量分数为0.01％～10.00％。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，当以二氧化碳为底物反应制备甲酸盐，制备方法为：将负载型纳米钌催化剂与碱性助剂、水置于反应釜中混合，得到第一混合液；向反应釜中通入二氧化碳和氢气，加热进行第一反应，反应结束后将反...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，杨翠，孙睿岩，方正，朱宁，李振江，黄金，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：