一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，所述催化剂由活性组分Pt、助剂Bi以及载体氮掺杂碳三种组分组成的氮掺杂碳担载PtBi双金属催化剂。本发明专利技术还公开了其制备方法和应用。本发明专利技术公开的氮掺杂碳担载PtBi双金属催化剂，经氢气还原后，在高压釜工艺中，在无溶剂或添加去离子水、无碱的温和反应条件(低温低压)下实现异壬醇高选择性转化为异壬酸和异壬酸异壬酯，该催化剂能有效控制产品的选择性，优先得到异壬酸及其酯类化合物，表现出优异的活性、选择性和循环使用性能。本发明专利技术解决了传统工艺中采用均相催化剂和添加碱带来的分离、腐蚀和固废等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂，具体涉及一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、异壬酸(3,5,5-三甲基-1-己酸)是一种在涂料、润滑油、增塑剂以及醇酸树脂改性等领域具有广泛应用的精细化工中间体，同时也用于生产各类异壬酸酯，应用于化妆品领域。异壬酸的传统生产方法主要通过异壬醛的氧化反应实现。然而这些方法通常需要较为苛刻的反应条件以及均相催化剂的加入。例如，专利cn108047027a提出使用金属有机骨架催化剂在较温和条件下催化异壬醛氧化制备异壬酸的方法。虽然此方法反应较为温和，但金属有机骨架催化剂的热稳定性差和耐酸碱性能可能影响催化剂的稳定性。又如乔宾等采用微通道反应器内异壬醛连续氧化反应工艺生产异壬酸，在较温和反应条件下能够获得>95％异壬酸收率，但是过程中需要加入乙酸锰作为均相催化剂(《精细石油化工》2023年第40卷第5期56-69)。因此，这些过程将增加产品的纯化难度，同时也带来了安全风险和环境污染问题。

2、异壬醇(3,5,5-三甲基-1-己醇)氧化也可直接得到异壬酸。wo202211624本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，其特征在于，所述催化剂是由活性组分Pt、助剂Bi以及载体氮掺杂碳三种组分组成的氮掺杂碳担载PtBi双金属催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，其特征在于，所述催化剂活性组分Pt的质量分数为1～7％，助剂Bi的质量分数为1～5％，其余为载体氮掺杂碳。

3.根据权利要求1所述的一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，其特征在于，所述载体氮掺杂碳是通过活性炭与含氮前驱体机械混合后再经高温裂解制得，其中，所述含氮前驱体包括尿素、单氰胺、双氰胺或三聚氰胺；或者...

【技术特征摘要】

1.一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，其特征在于，所述催化剂是由活性组分pt、助剂bi以及载体氮掺杂碳三种组分组成的氮掺杂碳担载ptbi双金属催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，其特征在于，所述催化剂活性组分pt的质量分数为1～7％，助剂bi的质量分数为1～5％，其余为载体氮掺杂碳。

3.根据权利要求1所述的一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，其特征在于，所述载体氮掺杂碳是通过活性炭与含氮前驱体机械混合后再经高温裂解制得，其中，所述含氮前驱体包括尿素、单氰胺、双氰胺或三聚氰胺；或者由含氮有机高分子高温裂解制得，其中，所述含氮有机高分子包括聚苯胺或聚多巴胺。

4.根据权利要求3所述的一种用于异壬醇氧化制备异壬酸和异壬酸异壬酯的催化剂，其特征在于，通过活性炭与含氮前驱体机械混合后再经高温裂解制得中的所述活性炭与所述含氮前驱体的质量比为10:10-20，高温裂解条件为惰性气氛下700～1000℃处理1～24h；由含氮有机高分子高温裂解制得中的高温裂解条件为惰性气氛下800～1200℃处理6～24h。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将pt前驱体和bi前驱体共同溶解于盐酸溶液中，再通过浸渍负载到载体氮掺杂碳，之后经干燥制得...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟效玲，陈静意，林荣和，丁云杰，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：