一种用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂及其制备方法与使用方法技术

本发明专利技术公开了一种碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂的制备方法及其在草酸酯加氢制乙二醇反应中的应用。该催化剂的主要化学成分为铜、碳、氮和氧化硅，其中铜占催化剂质量的5‑15wt.％，碳占催化剂质量的0.5‑5wt.％，氮占催化剂质量的0.5‑2wt.％，氧化硅占催化剂质量的78‑94wt.％。本发明专利技术中通过改变碳氮前驱体与介孔氧化硅的质量比，可以调节氮元素的含量，利用吡咯氮元素对铜物种的配位与锚定作用，降低铜颗粒尺寸以及增强铜物种的缺电子状态，从而增强反应物的吸附和活化能力，在低温、低压下实现草酸酯高效加氢制乙二醇。实验评价结果中发现，在较低的温度(170℃)和较低的反应压力下(0.5MPa)下，仍表现出优异的草酸酯加氢活性及乙二醇选择性，草酸酯转化率高达100％，乙二醇选择性达98.5％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气相酯类加氢催化剂，涉及一种在碳氮掺杂的介孔氧化硅载体上负载铜的催化剂，尤其是一种用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂及其制备方法与使用方法。

技术介绍

1、乙二醇(eg)是一种重要的化工原料或溶剂，其被广泛地应用于聚酯及其下游产品、防冻剂、润滑油等生产中。现有技术中，用合成气经一氧化碳偶联制草酸二甲酯、草酸二甲酯再加氢制乙二醇的工艺，具有原子经济性高、反应条件温和、产品选择性高、绿色环保等特点，该工艺是以非石油路线合成乙二醇的重要路径之一，其中的草酸二甲酯加氢制乙二醇是该工艺的核心环节。

2、铜基催化剂由于其优异的加氢性能，在该反应体系中取得了较好的活性和选择性，但反应所需压力和温度较高的问题尚难以得到有效的解决。目前，草酸二甲酯(dmo)加氢反应中所需压力通常在2.5mpa,反应温度在200℃及以上，上述工艺条件能够获得较高的活性和乙二醇收率。然而工业应用中，过高的压力对反应设备提出了更苛刻的需求。此外，过高的反应温度也会使铜颗粒容易团聚烧结，导致催化剂的热稳定性差，同时高温也会增加反应的能耗成本。因此设计新型的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂，其特征在于：所述催化剂包括铜、碳、氮和氧化硅，其中铜占催化剂质量的2-30wt.％，碳占催化剂质量的0.1-10wt.％，氮占催化剂质量的0.1-5wt.％，氧化硅占催化剂质量的55-97.8wt.％。

2.根据权利要求1所述的用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂，其特征在于：催化剂比表面积为400-600m2/g，平均孔容为0.5-1.5cm3/g，平均孔径为4-7nm。

3.根据权利要求1所述的用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

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【技术特征摘要】

1.一种用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂，其特征在于：所述催化剂包括铜、碳、氮和氧化硅，其中铜占催化剂质量的2-30wt.％，碳占催化剂质量的0.1-10wt.％，氮占催化剂质量的0.1-5wt.％，氧化硅占催化剂质量的55-97.8wt.％。

2.根据权利要求1所述的用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂，其特征在于：催化剂比表面积为400-600m2/g，平均孔容为0.5-1.5cm3/g，平均孔径为4-7nm。

3.根据权利要求1所述的用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种用于酯加氢制的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化剂的制备方法，其特征在于：所述的制备碳氮掺杂的介孔氧化硅载体的焙烧氛围为氮气氛围下。

5.根据权利要求3所述的一种用于酯加氢的碳氮掺杂的介孔氧化硅负载的铜基催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：马新宾，王悦，杨有为，李茂帅，吕静，王美岩，黄守莹，肖田田，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：

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