一种纳米反应器催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种纳米反应器催化剂及其制备方法和应用，属于催化新材料和精细化学品合成技术领域。纳米反应器催化剂是由氮掺杂中空碳载体及封装于其壳层孔道内的活性金属纳米颗粒组成的复合材料。其中，活性金属为Pd、Pt、Ru、Rh、Ir、Au、Ag中的一种或两种，负载量为0.1wt％～5.0wt％，粒径尺寸为0.6～2.0nm；氮掺杂中空碳直径为50～500nm，壳层厚度为8～40nm，碱性氮含量为0.5wt％～20wt％。本发明专利技术纳米反应器催化剂具有良好的活性金属分散性、高效的反应物富集性能以及丰富的碱性氮物种，为不饱和有机酸水相加氢工艺提供了新型催化材料，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化新材料和精细化学品合成，具体涉及一种纳米反应器催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

1、丁二酸是重要的有机化工原料，广泛应用于医药、食品、石油化工等领域。丁二酸的使用已经取代了很多基于苯和石化中间产物的化学品，至少可以减少超过250种苯基化学品的生产和消费过程中所产生的污染。近年来，生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(pbs)产业迅速发展，带动单体丁二酸的需求量迅猛扩增。目前国内丁二酸产能约为10万吨，其生产成本居高不下导致pbs价格昂贵，严重限制了pbs的推广应用。

2、焦化粗苯或丁烷氧化所得顺酐经有机相选择性加氢、水解是目前国内工业生产丁二酸的重要途径。国内新增丁二酸产能大部分采用顺酐催化加氢技术，约占统计产能的70.2％，但该技术中包含能耗较高的精馏工序以及需要用到价格高昂的有机溶剂，存在环境污染和高成本的问题。水相加氢可以直接使用苯或丁烷氧化得到的酸水为原料，经过加氢和重结晶即可得到高纯度的丁二酸，过程绿色环保、能耗低，是目前工业上最有前途的丁二酸绿色合成方法。

3、专利cn 114505073 b将氮掺杂碳引本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米反应器催化剂，其特征在于，其是由氮掺杂中空碳载体及封装于其壳层孔道内的活性金属纳米颗粒组成的复合材料；所述活性金属为Pd、Pt、Ru、Rh、Ir、Ag、Au中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的纳米反应器催化剂，其特征在于，所述氮掺杂中空碳载体直径为50～500nm，壳层厚度为8～40nm，其中碱性氮含量为0.5wt％～20wt％。

3.根据权利要求2所述的纳米反应器催化剂，其特征在于，所述活性金属纳米颗粒粒径为0.6～2.0nm，负载量为0.1～5.0wt％。

4.一种权利要求1-3任意一项所述的纳米反应器催化剂的制备方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种纳米反应器催化剂，其特征在于，其是由氮掺杂中空碳载体及封装于其壳层孔道内的活性金属纳米颗粒组成的复合材料；所述活性金属为pd、pt、ru、rh、ir、ag、au中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的纳米反应器催化剂，其特征在于，所述氮掺杂中空碳载体直径为50～500nm，壳层厚度为8～40nm，其中碱性氮含量为0.5wt％～20wt％。

3.根据权利要求2所述的纳米反应器催化剂，其特征在于，所述活性金属纳米颗粒粒径为0.6～2.0nm，负载量为0.1～5.0wt％。

4.一种权利要求1-3任意一项所述的纳米反应器催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的纳米反应器催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中zn盐为硝酸锌、醋酸锌、氯化锌、硫酸锌中的一种；有机溶剂为异丁醇、乙醇、甲醇、n,n-二甲基甲酰胺中的一种；2-甲基咪唑和zn盐的摩尔比为1～8；室温搅拌时间为3～40h。

6.根据权利要求4所述的纳米反应器催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中儿茶酚胺类物质为盐酸多巴胺、肾上腺素、去甲肾上腺素、5-羟基多巴胺中的一种，其在zif-8中的占比为10.0～40.0wt％，ph调节剂为磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、三(...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明兴，郭梦雅，李学宽，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：