[发明专利]一种浸渍法制备负载型铁基复合催化剂的方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，具体涉及一种浸渍法制备负载型铁基复合催化剂的方法。

背景技术

邻、对苯二酚是十分重要的有机中间体，过氧化氢氧化苯酚制备苯二酚，因其对环境的友好以及原料的价廉，成为21世纪最有发展前途的苯二酚生产工艺。过氧化氢氧化苯酚制备苯二酚反应，实质上是过氧化氢在催化剂的存在下对苯酚的羟基化反应，因此催化剂的选择和应用是该工艺的关键。

目前应用于过氧化氢氧化苯酚制备苯二酚反应的催化剂主要有：杂原子取代的分子筛、复合金属氧化物及其负载型催化剂和有机金属络合物等。其中，负载型铁基复合催化剂因催化活性较高，价格低廉而具有很大的工业开发优势，但因该催化剂采用共沉淀法制得，存在制备周期长，过程复杂，无法保证所有活性组分的共沉淀，活性组分易流失，且催化苯酚合成苯二酚产率不高，与产品难分离的缺点。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的问题，而提供一种制备工艺简单，且催化苯酚羟基化合成苯二酚产率高的负载型铁基复合催化剂的制备方法。

本发明所提供的浸渍法制备负载型铁基复合催化剂的方法，包括以下步骤：

1)将催化剂载体抽真空1-3h，备用；

2)将活性组分前驱体加入与步骤1)中的催化剂载体等体积的水中溶解，并加入表面活性剂并搅拌，得到混合溶液，表面活性剂的用量为混合溶液体积的1-5％；

3)将步骤1)中的催化剂载体于步骤2)中得到的混合溶液中浸渍5-20min后，干燥并于400-900℃煅烧1-10h，得到负载型铁基复合催化剂。

其中，步骤1)中所述的催化剂载体为γ-Al₂O₃、硅藻土、海泡石或沸石分子筛。

步骤2)中所述的活性组分前驱体为硝酸盐；优选硝酸铁、硝酸铜、硝酸锡、硝酸铅、硝酸锌、硝酸镁或硝酸镧中的一种或多种。

步骤2)中所述的表面活性剂为酒石酸、AEO3、AEO9或乙二胺四乙酸(EDTA)。

与现有负载型铁基复合催化剂相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明方法反应条件温和、制备周期短、能耗低、价格低廉，环境友好。

2)本发明所制备的催化剂中表面活性剂的分散度高，应用于过氧化氢氧化苯酚制备苯二酚反应中苯酚转化率高(83％)，所得苯二酚无色透明澄清，产率可达70％～80％，且催化剂易与产物分离，后处理简单。

以下结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1

1)称取1gγ-Al₂O₃载体，抽真空1h；

2)将活性组分前驱体Fe(NO₃)₃·9H₂O、Cu(NO₃)₂·2H₂O、Sn(NO₃)₂·2H₂O和Pb(NO₃)₂·2H₂O，溶解在与1gγ-Al₂O₃等体积的水中搅拌，加入溶液体积1％的表面活性剂AEO-3；

3)将γ-Al₂O₃载体在步骤2)中的溶液中浸渍5min，干燥，并于400℃煅烧1h，得到负载型铁基复合催化剂，其中，活性组分的含量分别为2.011mmol Fe₂O₃/g载体，0.336mmol CuO/g载体，0.278mmol SnO/g，0.015mmol PbO/g载体。

在过氧化氢氧化苯酚制备苯二酚反应中的应用：

在2.65g苯酚和0.0378g催化剂中，滴加3.19g 30％的过氧化氢溶液(即苯酚/H₂O₂(摩尔比)为1∶1)后，于70℃反应1h。反应结束后反应液经乙醚萃取，气相色谱分析得到苯酚的转化率为70％，苯二酚的选择性为100％，邻苯二酚的选择性为60％。

实施例2

1)称取1gγ-Al₂O₃载体，抽真空2h；