[发明专利]层状硅酸铜复合物的制备方法

说明书

本发明提供了一种层状硅酸铜复合物的制备方法。该制备方法包括以下步骤：S1，将铜盐和含氨溶液混合，得到铜铵络合物溶液；S2，将铜铵络合物溶液与可溶性无机硅溶液混合，得到混合溶液；S3，将混合溶液脱氨；该制备方法还包括以下步骤：将结构支撑剂加入铜铵络合物溶液或混合溶液中，在步骤S3中的脱氨的过程中或脱氨的过程之后进行支撑反应，得到层状硅酸铜复合物；或在步骤S3中得到层状硅酸铜，在步骤S3之后将结构支撑剂加入层状硅酸铜中进行支撑反应，得到层状硅酸铜复合物。本发明的产品拥有比传统制备方法制备的产品更大的比表面积、孔径及孔容，发明工艺简单，脱除的氨气可收集并循环使用，成本降低，对环境友好。

技术领域

本发明涉及催化剂制备领域，具体而言，涉及一种层状硅酸铜复合物的制备方法。

背景技术

层状硅酸盐是一种特殊的硅酸盐，具有明显的片状结构，层状硅酸盐主要形成于二氧化硅负载的铜，镍钴锌等催化剂中，其中，二氧化硅负载的铜基催化剂以其优异的催化性能广泛应用于草酸脂加氢制乙二醇和乙醇的反应中由于层状硅酸铜铜原子通过Si-O-Cu键与载体结合，因此在还原过程中容易被还原成Cu⁺。研究表明。Cu+在草酸脂加氢反应中有着重要作用。此外，硅酸铜较大的比表面积，更有利于铜物种的分散反应活性的提高。

现有技术中公开了一种制备介孔碱式硅酸铜空心球的方法，其方法采用超声分散去离子水中的二氧化硅，然后加入一定量铜和少量氨水，混合搅拌一定时间，然后将混合液转眼至内衬为聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，高温下保温，并在空气中冷却至室温，离心、洗涤、干燥后得到天蓝色介孔碱式硅酸铜空心球结构。

现有技术中还公开了一种多空硅酸盐纳米空心颗粒的制备方法，其空心颗粒为纳米硅酸镁，硅酸镍硅酸铜或硅酸钴，其粒径为0.1～1μm，壳层表面为孔状，比表面积为450～550m²/g，壳层的厚度为40～200nm。

现有技术中还公开了一种树枝状Cu/c-Cusio2加氢催化剂及其制备方法，制备过程为通过正硅酸乙酯在单分散的碳纳米管表面水解生成二氧化硅包覆膜，然后在水热条件下二氧化硅包覆层与铜氨络合离子反应在碳纳米管外生成硅酸铜针阵列，最后，在材料外表面负载金属纳米铜颗粒调节金属铜与硅酸铜的含量。同时硅酸铜针状阵列形式的管状结构可以获得较大的比表面积和气体通量。

鉴于铜系催化剂被越来越多的应用多种反应之中，因此通过增大载体的比表面积，提高铜物种在载体上均匀的分布，提高与反应物的接触面积，从而提高催化剂的活性，成为一种有效改进催化剂的方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种层状硅酸铜复合物的制备方法，以使该层状硅酸铜复合物能够具有较大的比表面积。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种层状硅酸铜复合物的制备方法，包括以下步骤：S1，将铜盐和含氨溶液混合，得到铜铵络合物溶液；S2，将铜铵络合物溶液与可溶性无机硅溶液混合，得到混合溶液；S3，将混合溶液脱氨；制备方法还包括以下步骤：将结构支撑剂加入铜铵络合物溶液或混合溶液中，在步骤S3中的脱氨的过程中或脱氨的过程之后进行支撑反应，得到层状硅酸铜复合物；或在步骤S3中得到层状硅酸铜，在步骤S3之后将结构支撑剂加入层状硅酸铜中进行支撑反应，得到层状硅酸铜复合物。

进一步地，铜盐包括硝酸铜、硫酸铜、氯化铜、醋酸铜和碳酸铜中的任一种或多种，优选含氨溶液包括氨水、甲胺和二甲胺中的任一种或多种。

进一步地，在步骤S1中，铜铵络合物溶液中铜离子浓度为0.05～0.2mol/L，铜氨摩尔比为1～3:1。

进一步地，可溶性无机硅溶液包括硅溶胶溶液、硅酸钠溶液和硅酸钾中的任一种或多种。

进一步地，在步骤S2中，混合溶液中的铜硅摩尔比为6～8:1。