[发明专利]一种表面处理的铝合金催化剂的制备及其应用

权利要求书

1.一种表面处理的铝合金催化剂在催化环己烯氧化中的应用，其特征在于所制备的催化剂应用于催化环己烯氧化具有高转化率和高2-环己烯-1-酮选择性：(1)表面碱处理的铝合金催化剂的制备：将铝、铜、钴金属原料按照Al₅₀Cu₄₀Co₁₀的摩尔配比称量得到10g的混合物，放置于真空电弧炉的铜床上，对电弧炉的腔体抽真空，再通入氩气，反复抽真空和通氩气3次，最后维持腔体内氩气的压力为0.02MPa，采用高温氩弧加热熔化铜床上的金属原料混合物，电流为80A，熔炼2分钟后切断电流，在循环水冷却作用下形成铝合金铸块，翻转铝合金铸块，再次重复上述过程进行熔炼冷却，取出铝合金铸块，打磨表面，粉碎，筛分得到500目以上的铝合金颗粒，从中取出120mg放入到200ml的圆底烧瓶中，加入50g质量分数为1％的NaOH溶液，把圆底烧瓶放入35℃的恒温水浴中，温度稳定后搅拌2小时，接着离心分离，对固体颗粒用无水乙醇反复洗涤离心3次，然后在室温下自然晾干8小时，得到表面碱处理的Al₅₀Cu₄₀Co₁₀合金催化剂；(2)表面酸处理的铝合金催化剂的制备：将铝、铜、铬金属原料按照Al₄₀Cu₄₀Cr₂₀的摩尔配比称量得到10g的混合物，放置于真空电弧炉的铜床上，对电弧炉的腔体抽真空，再通入氩气，反复抽真空和通氩气3次，最后维持腔体内氩气的压力为0.02MPa，采用高温氩弧加热熔化铜床上的金属原料混合物，电流为95A，熔炼2分钟后切断电流，在循环水冷却作用下形成铝合金铸块，翻转铝合金铸块，再次重复上述过程进行熔炼冷却，取出铝合金铸块，打磨表面，粉碎，筛分得到500目以上的铝合金颗粒，从中取出150mg放入到200ml的圆底烧瓶中，加入50g质量分数为1％的HNO₃溶液，把圆底烧瓶放入30℃的恒温水浴中，温度稳定后搅拌2小时，接着离心分离，对固体颗粒用无水乙醇反复洗涤离心3次，然后在室温下自然晾干24小时，得到表面酸处理的Al₄₀Cu₄₀Cr₂₀合金催化剂；(3)量取5ml环己烯和20mg的表面碱处理的Al₅₀Cu₄₀Co₁₀合金催化剂放入聚四氟乙烯内衬中，将内衬密封在高压反应釜中，加热反应釜并稳定在75℃，充入压力为2MPa的氧气，开启搅拌并且反应6h，反应结束后，冷却反应釜到室温，缓慢泄压，打开反应釜，过滤分离催化剂固体和液体，对滤液进行气相色谱分析，环己烯的转化率为52.9％，2-环己烯-1-酮的选择性为34.8％，2-环己烯-1-醇，2-环己烯-1-过氧化氢和环氧环己烷的选择性总和为48.1％；(4)量取5ml环己烯和20mg的表面酸处理的Al₄₀Cu₄₀Cr₂₀合金催化剂放入聚四氟乙烯内衬中，将内衬密封在高压反应釜中，加热反应釜并稳定在75℃，充入压力为2MPa的氧气，开启搅拌并且反应6h，反应结束后，冷却反应釜到室温，缓慢泄压，打开反应釜，过滤分离催化剂固体和液体，对滤液进行气相色谱分析，环己烯的转化率为43.6％，2-环己烯-1-酮的选择性为49.3％，2-环己烯-1-醇，2-环己烯-1-过氧化氢和环氧环己烷的选择性总和为41.6％。