[发明专利]一种由甘油制备1;3-二羟基丙酮用催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种由甘油制备1,3-二羟基丙酮用催化剂的制备方法，具体步骤如下：

A.将可溶性M盐、锌盐和Y盐溶于去离子水中配制混合盐溶液A，其中M代表过渡金属，Y代表水滑石层板上的三价金属离子Al或Cr；混合盐溶液中M离子、Zn²⁺和Y³⁺的总浓度为0.1～1mol/L，且Zn²⁺与Y³⁺摩尔比为2～5；

再按照Na₂CO₃与溶液A中金属离子总浓度的摩尔比为0.1～1:1的比例，NaOH与溶液A中阳离子总浓度的摩尔比为1～3:1的比例，配制与溶液A等体积的Na₂CO₃和NaOH的混合盐溶液B；

将溶液A和B同时倒入旋转液膜反应器中快速混合，转速为4000rpm，定子与转子之间的间隙为15μm，成核180秒；将成核后的悬浊液在60～90℃恒温反应6～24h，过滤，用去离子水洗涤离心沉淀物至中性，60～80℃下干燥10～15h即得到三元水滑石M-ZnY-LDHs，在500～800℃下焙烧5～8h得到焙烧产物MO_x/ZnYO_z；

混合盐溶液A中阴离子为NO^3-、SO₄^2-和Cl^-中的一种或两种；

B.将可溶性Au盐配制成浓度为10～50mol/mL的溶液，用碱溶液调节溶液的pH为8～11；再加入步骤A的MO_x/ZnYO_z载体，其中可溶性Au盐与载体的加入量按照产物中Au的含量确定；于80～90℃恒温沉淀沉积反应4～12h，自然冷却，过滤，用去离子水洗涤沉淀物至中性，然后60～80℃下干燥10～15h，得到催化剂前体；连续通入氧氮混合气，以2～5℃/min升温速率升温至200～400℃，焙烧3～4h，得到催化剂，表示为Au-MO_x/ZnYO_z；

所述可溶性Au盐为HAuCl₄或NaAuCl₄；所述的碱溶液是氢氧化钠、尿素、氨水和Na₂CO₃溶液中任意一种，碱溶液浓度为1～3mol/L；所述的氧氮混合气氛中，氧气所占的体积分数为10～100％。

2.根据权利要求1所述的由甘油制备1,3-二羟基丙酮用催化剂的制备方法，其特征是步骤A所述的M盐是Ni(NO₃)₂·6H₂O、Cu(NO₃)₂·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Ga(NO₃)₃·5H₂O或RuCl₃中的一种；所述的锌盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O；所述的Y盐为Al(NO₃)₃·9H₂O或Cr(NO₃)₃·9H₂O；步骤B所述的氧氮混合气氛中，氧气所占的体积分数为50～80％。

3.一种根据权利要求1所述的方法制备的甘油制备1,3-二羟基丙酮用催化剂，表示为Au-MO_x/ZnYO_z，其中MO_x为助剂金属氧化物，M代表过渡金属，M²⁺代表二价过渡金属离子Ni²⁺和Cu²⁺，M³⁺代表三价过渡金属离子Fe³⁺、Ga³⁺或Ru³⁺；Y代表水滑石层板上的三价金属离子Al或Cr；ZnYO_z为Zn、Y复合氧化物，其为尖晶石结构；该催化剂中Au占催化剂质量分数为3～10％，MO_x与Au的摩尔比为0.4～1.5，Zn/Y摩尔比为2～5:1。