【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂制备，尤其涉及一种单原子贵金属催化剂及制备方法和应用。
技术介绍
1、脂环胺是重要的有机化工和精细化工中间体，广泛应用于橡胶助剂、食品添加剂、制药、防腐、造纸、塑料加工及纺织领域等。通过加氢催化剂将芳香胺进行苯环加氢，是一种条件温和、环境友好且可循环的合成高附加值脂环胺类的重要路径。
2、研究表明，很多非贵金属催化剂已经被开发用于催化芳香胺加氢，但是苛刻的反应条件限制了其广泛应用；尽管贵金属催化剂(如ru、pt或pd)在温和条件下具有良好的活性，但通常存在成本高、化学选择性差和原子利用率低等问题。因此，如何合理设计催化剂并调控其表/界面精细结构，以实现高活性和加氢选择性依旧是巨大挑战。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种单原子贵金属催化剂及制备方法和应用，本专利技术提供的催化剂催化活性高、选择性好，能够在温和的条件下，完成间苯二甲胺的苯环加氢，合成甲基环乙二胺。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供了一种单原子贵金属催化剂，所述催化剂中的载体为氧化物；活性组分为贵金属，且所述贵金属以单原子的形式分散在载体上；所述催化剂中贵金属的负载量为载体质量的0.1％～5％。
3、优选的，所述贵金属包括钌、钯、铑和铂中的一种或几种。
4、优选的，所述载体包括二氧化硅、氧化铝、改性氧化铝和氧化钛中的一种或多种。
5、本专利技术提供了上述任意一项所述的单原子贵金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：
6、1)
7、2)在所述金属盐的水溶液中滴加沉淀剂溶液，滴加完成后进行老化，得到催化剂前驱体；
8、3)将所述催化剂前驱体依次进行干燥、焙烧和还原，得到单原子贵金属催化剂。
9、优选的，步骤2)中所述沉淀剂为六次甲基四胺或尿素；所述老化的时间为45～50h。
10、优选的，步骤3)中所述焙烧的温度为100～1000℃，时间为5～8h；步骤3)中通入氢气进行还原，氢气的通入量为100～300ml/min，在200～300℃保持6～8h。
11、本专利技术还提供了上述任意一项所述的单原子贵金属催化剂在制备甲基环己二胺中的应用，制备甲基环己二胺时，以间甲苯二胺为原料，加入助剂、溶剂和催化剂，充入氢气进行加氢反应，得到甲基环己二胺。
12、优选的，所述溶剂包括甲醇、甲苯、乙醇、异丙醇、1,3环己二甲胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲苯、乙二醇、甲酸丙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯、丁酸丁酯和乙二酸二乙酯中的一种或多种；
13、优选的，所述助剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、硝酸铯、1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐和三乙胺中的一种或多种。
14、优选的，进行加氢反应时，温度为50～200℃；反应压力为2～10mpa。
15、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
16、本专利技术提供的单原子贵金属催化剂，将贵金属以单原子的形式分散在载体上，具有高活性、高选择性等优点，可在温和条件下使间甲苯二胺完成苯环加氢，合成甲基环己二胺。
17、本专利技术通过共沉淀法制备单原子贵金属催化剂，极大的提高了贵金属的利用率，增加了催化剂的活性，提高了催化剂的选择性。
18、进一步的，本专利技术在利用该催化剂制备甲基环己二胺时，加入助剂，从而降低了催化剂表面副反应的发生，以及催化剂焦结的现象。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种单原子贵金属催化剂，其特征在于，所述催化剂中的载体为氧化物；活性组分为贵金属，且所述贵金属以单原子的形式分散在载体上；所述催化剂中贵金属的负载量为载体质量的0.1％～5％。
2.根据权利要求1所述的单原子贵金属催化剂，其特征在于，所述贵金属包括钌、钯、铑和铂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的单原子贵金属催化剂，其特征在于，所述载体包括二氧化硅、氧化铝、改性氧化铝和氧化钛中的一种或多种。
4.权利要求1～3任意一项所述的单原子贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述沉淀剂为六次甲基四胺或尿素；所述老化的时间为45～50h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述焙烧的温度为100～1000℃，时间为5～8h；步骤3)中通入氢气进行还原，氢气的通入量为100～300mL/min，在200～300℃保持6～8h。
7.权利要求1～3任意一项所述的单原子贵金属催化剂在制备甲基环己二胺中的应用，其特征在于，制备
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述溶剂包括甲醇、甲苯、乙醇、异丙醇、1,3环己二甲胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二甲苯、乙二醇、甲酸丙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯、丁酸丁酯和乙二酸二乙酯中的一种或多种。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述助剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、硝酸铯、1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐和三乙胺中的一种或多种。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，进行加氢反应时，温度为50～200℃；反应压力为2～10Mpa。
...【技术特征摘要】
1.一种单原子贵金属催化剂，其特征在于，所述催化剂中的载体为氧化物；活性组分为贵金属，且所述贵金属以单原子的形式分散在载体上；所述催化剂中贵金属的负载量为载体质量的0.1％～5％。
2.根据权利要求1所述的单原子贵金属催化剂，其特征在于，所述贵金属包括钌、钯、铑和铂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的单原子贵金属催化剂，其特征在于，所述载体包括二氧化硅、氧化铝、改性氧化铝和氧化钛中的一种或多种。
4.权利要求1～3任意一项所述的单原子贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述沉淀剂为六次甲基四胺或尿素；所述老化的时间为45～50h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述焙烧的温度为100～1000℃，时间为5～8h；步骤3)中通入氢气进行还原，氢气的通入量...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘方园，吴炳辉，赵立伟，苏凯民，徐鲁艺，尚云云，任东成，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。