[发明专利]一种铁镍铬混合氧化物催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于碱性催化剂的制备领域，具体涉及铁镍铬混合氧化物的制备方法。

背景技术

固体碱催化剂是一种环境友好型催化剂，与固体酸催化剂相比较，研究较少。研究发现，反应物在碱催化剂上的会产生负碳离子，从而引发各种反应，因此，其结焦速率慢，功能化的有机化合物与碱性位的作用比酸性位弱，因此不易被催化剂表面截留，更容易从表面上脱附下来。因此，现阶段固体碱催化剂被广泛应用于精细化工等行业。碱性位的强弱会影响产物中产品的分布。因此，制备适合反应的合适的碱性位催化剂显得尤为重要。固体碱催化剂混合氧化物由两种及以上金属氧化物组成。一种氧化物的碱性可以通过添加第二第三组分而发生改变。

固体碱催化反应，不仅需要合适的碱性位，也需要合适的孔道结构，大的比表面积，目前制备混合氧化物的方法有共沉淀法、溶胶-凝胶法、捏合法、浸渍、快速燃烧法、熔融混合物法和其他方法。共沉淀法研究比较多，同时沉淀几种金属组分需要调节到合适的PH值，目前对铁镍铬三种金属共沉淀制备多孔混合氧化物且对其进行成型制备固定床催化剂的研究未见报道。

发明内容

本发明是合成一种新型混合氧化物催化剂，使其具有一定量的碱性位与孔道结构，从而提供一种适宜反应的催化剂。

一种铁镍铬混合氧化物催化剂的制备方法，具体步骤如下：

1)按重量份称取六水硝酸镍1份、九水硝酸铬2～4份、九水硝酸铁8～16份、去离子水10～18份；

2)a:将步骤1)称取好的六水硝酸镍、九水硝酸铬、九水硝酸铁加入到去离子水中，在室温条件下，搅拌速度为300～500r/min的条件下搅拌溶解10～50min，使其溶解，配制出A溶液；b:在搅拌速度为300～700r/min的条件下，将表面活性剂加入到步骤a制备的A溶液中，加完后，再在搅拌速度为100～300r/min的条件下搅拌1小时，制成混合溶液B；

3)向步骤2)所得的B溶液中加入沉淀剂，控制温度20～80℃，调节pH值为8-11，置于带有聚四氟乙烯内衬垫的不锈钢的密闭反应釜中，在100～185℃的温度条件下晶化3～24h，冷却至25℃，经离心、过滤、用去离子水洗涤、干燥后得到混合氧化物；用去离子水，洗掉多余的沉淀剂，保证中性。

维持pH在8-11有利于沉淀；每一种金属都有其沉淀PH范围，PH过高会使其中一种金属溶解，过低也会使某一种金属不能沉淀。

4)向步骤3)所得到的混合氧化物中加入粘合剂，压片，550℃焙烧后即制得产品。

所述的步骤2)中所加的表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙二醇6000、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮中的一种，且用量为固体混合物总重量的1％～5％；表面活性剂一方面可以起到模板剂的作用，另一方面，可以改变溶液离子之间的作用力，分散更为均匀。

所述的步骤3)中的沉淀剂选自尿素、氨水中的一种，根据pH定；所述的氨水的质量分数为25％。

所述的步骤4)中的粘合剂选自聚丙烯酰胺、氧化铝中的一种，且用量为固体混合物总重量的1％～5％。

优选的，步骤3)的晶化温度为120～180℃。

优选的，步骤3)的晶化时间为6-20小时；

优选的，步骤3)中pH为11。

优选的，步骤2)中溶解时间为20～50min。

开展异佛尔酮芳构化制备3,5-二甲基苯酚实验，经过尝试多种催化剂后选择的。最后尝试做出了这一种均匀的混合氧化物催化剂。通常沉淀几种金属要选择合适的沉淀剂，控制合适的PH值，并且通过水热晶化，可以使其具有一定的晶形。

表面活性剂本身可以作为模板剂，晶粒在上面生长，会产生晶型。

本申请所用的制备方法是沉淀法，该方法具有操作简单，易于重复的优点。

本发明在合成过程中找到了合适的沉淀pH值，可以合成不同比例的铁镍铬混合氧化物，通过调变各个金属氧化物的含量，调变碱性位的数量与强度，调变三种金属的协同作用，通过加入少量的表面活性剂不仅能够提高三种金属的分散度，而且通过焙烧产生多孔结构，通过高温晶化，可以使得金属粒子的生长更有序。材料的多孔结构使得增加了催化剂的比表面积，使得催化更加高效；另外，因为特殊的孔结构都具有一定的尺寸，这对选择性反应也提供了帮助。

pH值指加入沉淀剂溶液的碱性强弱，在一定范围内才会使得三种金属同时沉淀下来。

附图说明

图1铁镍铬混合氧化物氮气物理吸附脱附等温线。

具体实施方式

实施例1