[发明专利]一种贵金属催化剂的制备和应用

说明书

本发明涉及一种贵金属催化剂的制备和应用，该催化剂的制备方法包括以下步骤：(1)将载体在贵金属盐溶液中浸渍，得到浸渍溶液；(2)在‑60℃至0℃的温度下，在浸渍溶液中加入还原剂溶液，充分反应后，过滤、干燥，得到贵金属催化剂。该方法通过降低催化剂的还原温度制备出小尺寸，高分散度的催化材料，在以氧气为氧化剂的苯甲醇无溶剂氧化反应中活性高，选择性均>96％，TON值高达13900，重复使用多次活性基本保持，且易分离回收。

技术领域

本发明属于催化剂合成技术领域，具体涉及一种贵金属催化剂的制备和在苯甲醇无溶剂选择性氧化中的应用。

背景技术

苯甲醛是一种重要的精细化工中间体，广泛用于医药、香料、农药、染料、塑料添加剂等行业。目前，工业上生产苯甲醛的方法主要有氯化苄水解法和甲苯氯化再水解法，这两种方法生产出来的苯甲醛因为含有氯化物严重地制约了这些产品在医药和食品行业的应用。随着“无氯”苯甲醛的需求的增加，研发技术经济性好的苯甲醛“绿色”催化合成技术已成为该领域的焦点。目前，苯甲醛“绿色”催化剂合成技术主要是苯甲醇氧化法，其是以分子氧(O2、空气)为氧化剂，将苯甲醛选择氧化为苯甲醛。该方法工艺简单、环境友好、能够获得高收率的苯甲醛。

苯甲成醇氧化是一个复杂的反应过程，不仅可以生成苯甲醛，还可以生成甲苯、苯甲酸及苯甲酸苄酯等。因此，在该过程中获得高收率的苯甲醛的关键是使用环境友好的高效催化剂。目前，贵金属催化剂由于其独特的物理化学性质在苯甲醇液相氧化反应中应用广泛。其中贵金属活性组分的粒径大小与分布对该反应活性有很大影响，因此精准控制活性组分的尺寸和形貌可以大大改善苯甲醇氧化反应活性和选择性。此外，贵金属催化剂在使用过程中易烧结，导致活性组分聚集变大，严重影响催化剂的重复使用性。

发明内容

基于上述技术问题，本发明的目的是提供一种贵金属催化剂的制备方法，该方法通过降低还原反应的温度，有效减缓活性组分的生长过程，得到极小粒径、高分散度的负载型贵金属催化剂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将载体在贵金属盐溶液中浸渍，得到浸渍溶液；(2)在-60℃至0℃的温度下，在浸渍溶液中加入还原剂溶液，充分反应后，过滤、干燥，得到贵金属催化剂。

优选的，所述贵金属盐是PdCl₂、Pd(NO₃)₂、Na₂PdCl₄、HAuCl₄﹒3H₂O、H₂PtCl₆﹒6H₂O、Pt(NO₃)₂、AgNO₃、RuCl₃中的一种或一种以上的组合；

优选的，所述贵金属盐溶液的溶剂是水、乙醇、乙二醇、丙酮或氯仿中的一种或一种以上的组合；

优选的，所述贵金属盐溶液的浓度为0.0004-0.01mol/L；

优选的，所述载体是活性炭、分子筛、水滑石或活性氧化铝球中的一种；

优选的，所述载体在贵金属盐溶液中浸渍12-24h；

优选的，所述还原剂是硼氢化钠、硼氢化钾、抗坏血酸、水合肼、肼、柠檬酸钠、甲醛、亚硫酸钠或亚硫酸钾中的一种；

优选的，所述还原剂溶液的溶剂是水、乙醇、乙二醇、丙酮或氯仿中的一种或一种以上的组合；

优选的，所述还原剂溶液的浓度为0.01-0.1mol/L；

优选的，所述浸渍和反应均是在同一搅拌条件下进行，搅拌速率为100-2000rpm；