一种双金属纳米催化剂及其制备和应用方法技术

本发明专利技术公开了一种CO气相氧化偶联制草酸二甲酯用双金属纳米催化剂及其制备和应用方法，属于草酸二甲酯制备技术领域。该催化剂载体为α-氧化铝，活性组分为Pd-Cu纳米颗粒，颗粒平均尺寸为2-3nm；以催化剂载体的质量计，活性组分Pd含量为0.01–2%，Cu含量为0.01-0.04%。该催化剂通过室温原位负载法制备，制备方法简单、能耗低，适合工业化生产。催化剂中活性组分Pd-Cu纳米颗粒分散度高、比表面积大、尺寸小且分布均匀。本发明专利技术的催化剂采用Pd-Cu双金属纳米颗粒作为活性组分，在保持催化剂高活性和稳定性的前提下，利用双金属组分协同效应和纳米效应将贵金属Pd的含量降低到0.1%，大大降低了催化剂的成本，实现了贵金属的部分替代。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于草酸二甲酯制备
，涉及一种用于煤制乙二醇中CO气相氧化偶联制草酸二甲酯用双金属纳米催化剂及其制备和应用方法。
技术介绍
草酸二甲酯是一种重要的有机化工原料，可用于制备草酸、草酰氯、草酸胺，还可用于精细化工生产各种染料、医药、重要的溶剂，萃取剂以及各种中间体。此外，草酸二甲酯加氢可制备极其重要的化工基本原料乙二醇。乙二醇用途十分广泛，大量用于聚酯和防冻剂的生产。2011年，全世界乙二醇需求量超过2500万吨，而其中40%的需求在中国。但是，我国的生产能力310万吨，进口超过700万吨。通常乙二醇的生产是采用石油乙烯技术路线，而我国是一个富煤少油的国家，因此发展煤制乙二醇不仅可以有效地缓解乙二醇的供需矛盾，还可以弥补我国石油资源的不足，具有重要的战略意义。煤制乙二醇技术包括三个主要步骤。它们分别是1) 一氧化碳脱氢净化；2) —氧化碳气相氧化偶联制草酸二甲酯；3)草酸二甲酯加氢制乙二醇。其中，一氧化碳气相氧化偶联制草酸二甲酯是煤制乙二醇中实现无机一氧化碳到有机化学品草酸二甲酯转化的关键步骤。尽管煤制乙二醇技术已经完全进入工业化阶段，并且取得了良好的经济效益，但是煤制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种CO气相氧化偶联制草酸二甲酯用双金属纳米催化剂，其特征在于，该催化剂以α?氧化铝为载体，以Pd?Cu纳米颗粒为活性组分；催化剂的组成以载体的质量计，活性组分Pd含量为0.01–2%，Cu含量为0.01?0.04%。

【技术特征摘要】
1.一种CO气相氧化偶联制草酸二甲酯用双金属纳米催化剂，其特征在于，该催化剂以α -氧化铝为载体，以Pd-Cu纳米颗粒为活性组分；催化剂的组成以载体的质量计，活性组分 Pd 含量为 O. Ol - 2%, Cu 含量为 O. 01-0. 04%。2.根据权利要求1所述的纳米催化剂，其特征在于，所述的α-氧化铝载体的比表面积为1- 20m2/g，比孔容为 O. 01-0. lcm3/g，平均孔径为 10_50nm。3.根据权利要求1所述的纳米催化剂，其特征在于，所述的Pd-Cu纳米颗粒的尺寸分布在1- 20nm,优选为 l_5nm。4.根据权利要求1所述的纳米催化剂，其特征在于，所述的Pd-Cu纳米颗粒的分散度为15-60%,比表面积为 50-400m2/g。5.一种CO气相氧化偶联制草酸二甲酯用双金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，该催化剂采用室温原位负载法制备，包括以下步骤 (1)将贵金属钯盐、铜盐、有机络合剂和表面活性剂配成混合水溶液； (2)将α-氧化铝载体加入到步骤(I)的混合水溶液中并搅拌O. 5-2小时； (3)将还原剂配成溶液加入到上述步骤(2)的悬浊液中，并且室温下搅拌还原10-48小时； 所述的还原剂选自抗坏血酸、葡萄糖、甲酸或甲酸钠中的任意一种，优选抗坏血酸； (4...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭思艳，郭国聪，徐忠宁，陈青松，王志巧，王明盛，姚元根，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：