[发明专利]一种负载型纳米金属催化剂的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种用于脂肪酸酯加氢反应制备脂肪醇的负载型纳米催化剂的制备方法，尤其涉及一种负载型纳米金属催化剂的制备方法。

【背景技术】

脂肪醇作为精细化工的重要原料，是表面活性剂、化妆品和香精香料的重要原料，多用于生产表面活性剂、乳化剂、增塑剂、润滑油的添加剂和抗氧剂等精细化工助剂，用途极为广泛。

目前工业上生产脂肪醇的方法有齐格勒法、高压加氢法等。目前市场上多用脂肪酸甲酯催化高压加氢法生产脂肪醇，用高压加氢法生产时很多都是使用含铜催化剂，如DE-A-3443277，BE 82958，USP 4405819，CN 86105765，CN 1197784A，CN 1393433A。这些催化剂不易回收，且催化剂含有的重金属如Cr、Cu等会对环境产生污染。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种负载型纳米金属催化剂的制备方法，其制备的催化剂可重复使用，且环保无污染。

本发明是采取下述两种技术方案解决上述技术问题的：

技术方案之一：

一种负载型纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂是以钌的金属氯化物为原料，通过浸渍法使得金属盐均匀分布在载体之上，再经过煅烧步骤、还原步骤、以及除酸步骤而得。

所述浸渍法所用的溶剂均是水溶液，该溶剂在煅烧步骤之前需除去，所述除去溶剂步骤是通过旋转蒸发仪在60℃条件下将溶剂缓慢蒸发至干。所述煅烧步骤是在马弗炉中以300～900℃煅烧2～10小时。所述还原步骤是用氢气还原法。所述氢气还原法是用乙醇做溶剂，并在氢气压力1～3MPa，100～200℃温度下进行。所述除酸步骤是用0.01～1mol/L的钡盐浸渍2～8小时进行碱处理，再用去离子水洗涤至无钡离子，之后再70～150℃条件下干燥1～6小时，所用的钡盐是硝酸钡、碳酸钡、氯化钡。所述载体是二氧化钛。

技术方案之二：

一种负载离子液体纳米金属催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂是以钌的金属氯化物为原料，通过浸渍法使得金属盐均匀分布在载体之上，再经过煅烧、还原、除酸以及负载离子液体步骤而得。

所述浸渍法所用的溶剂均是水溶液，该溶剂在煅烧步骤之前需除去，所述除去溶剂步骤是通过旋转蒸发仪在60℃条件下将溶剂缓慢蒸发至干，所述煅烧步骤是在马弗炉中以300～900℃煅烧2～10小时；所述还原步骤是用氢气还原法，该氢气还原法是用乙醇做溶剂，并在氢气压力1～3MPa，100～200℃温度下进行。所述除酸以及负载离子液体步骤是用0.01～1mol/L的钡盐浸渍2～8小时进行碱处理，再用去离子水洗涤至无钡离子，之后再70～150℃条件下干燥1～6小时，所用的钡盐是硝酸钡、碳酸钡、氯化钡，然后再将催化剂、乙醇、离子液体1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸盐等室温搅拌8小时后，用减压除去乙醇。

本发明具有如下优点：该负载型纳米金属催化剂的制备方法所制得的催化剂，用于脂肪酸甲酯催化加氢生产脂肪醇时，催化剂活性更高，生成脂肪醇的选择性更好，且后处理简单，催化剂可重复使用，生产工艺更绿色无污染。

【具体实施方式】

实施例1：催化剂Ru/TiO₂的制备

将0.036g RuCl₃·3H₂O溶解在25ml去离子水中配成溶液，加入二氧化钛0.285g，搅拌18小时后，用旋转蒸发仪在60℃条件下将溶剂缓慢蒸发至干除去水，所得固体在120℃下干燥12小时，干燥后的固体放入马弗炉600℃煅烧4小时。将煅烧后的固体在乙醇中用氢气还原，用乙醇做溶剂，还原温度180℃，反应压力3.0MPa。还原后的催化剂用0.1mol/L硝酸钡处理2小时，抽滤，用去离子水洗涤至无钡离子，所制得的催化剂在110℃下干燥6小时，将催化剂贮存于干燥器中备用。

催化剂活性的评价

在60mL带有电磁搅拌高压釜中依次加入40mg催化剂Ru/TiO₂、一定量的乙酸甲酯，用高纯氢置换釜内空气三次，再将氢气压力增加至5.0MPa.在200～250℃温度下反应4小时。反应结束后，用冰水快速冷却终止反应，取出反应混合物，将催化剂过滤后，进行循环使用，有机层进行气相色谱分析，结果如下：

实施例2：催化剂Ru/TiO₂的制备