[发明专利]负载型磷化镍-镍/含氮纳米材料复合催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种负载型磷化镍‑镍/含氮纳米材料复合催化剂及其制备方法和应用。所述的催化剂包括磷化镍‑镍的复合活性中心和含氮纳米材料，采用等量浸渍法制备，利用特定的含氮稳定剂、镍的无机盐、三苯基膦、N，N‑二甲基甲酰胺配成溶液，经浸渍好后进行烘干处理，将得到的前驱体利用程序升温氮化、还原处理得到负载型磷化镍‑镍/含氮纳米材料复合催化剂，制备的催化剂活性组分分布均匀，催化剂寿命长，对氧芴具有很高的活性，对环己基苯具有很高的选择性，具有很好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种负载型磷化镍-镍/含氮纳米材料复合催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

环己基苯是一种重要的化工中间体，可用作锂离子电池的防过充剂，是一种附加值大、市场潜力巨大的精细化学品，目前国内尚未形成规模化生产。环己基苯的合成路线，包括苯加氢烷基化、联苯部分氢化，以及苯与烷基化试剂的傅克烷基化反应。其中，使用离子液体催化苯和烷基化剂的烷基化反应可以得到很高的环己基苯选择性和收率，离子液体的重复使用性和高效催化性能使其成为一种高效环保的绿色溶剂，此方法被认为是适合大规模生产环己基苯的最具发展前景的合成路线。但随着离子液体使用次数增加，其纯度下降，催化效果降低，如何经济地使离子液体再生是亟待解决的关键问题。此外，离子液体催化技术多处于实验室小试阶段，工业化应用之前还有成本较高、黏度较大、稳定性不够、催化机理研究不足等许多问题需要解决。

氧芴为白色或淡黄色晶体，带蓝色荧光，具有环氧结构，不溶于水，溶于乙醇和乙醚。煤焦油的馏分洗油中有含量较高的氧芴，具有易于获得并且成本低廉的特点。洗油含量中较多，从洗油中提取氧芴，不仅能够得到高价值的氧芴产品，而且可以提高洗油的洗苯性能，也有利于从洗油中分离其他组分。目前国内对洗油产品中的组分开发较少，对氧芴的应用研究也较少。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺点，本发明采用相对廉价的负载型磷化镍-镍/含氮纳米材料复合催化剂对氧芴进行加氢脱氧研究。本发明采用含磷化合物为磷源，含镍化合物为镍源，含氮化合物为掺杂含氮纳米碳的氮源。通过溶剂使其生成不同配比的配合物，进行浸渍处理，经过干燥制成前驱体，然后再进行高温还原裂解，可以得到负载型磷化镍-镍/含氮纳米材料复合催化剂。制得的催化剂包括磷化镍-镍的复合活性中心，含氮纳米材料，其中，含氮纳米材料的含量根据含氮配体的加入量确定；磷化镍-镍占催化剂总质量的5％～50％。

本发明以氧芴(重要的原油副产品)为加氢脱氧的目标，利用合成的负载型磷化镍-镍/含氮纳米材料复合催化剂作为催化剂，研究了本发明催化剂用于氧芴加氢脱氧的性能影响，发现本发明制备的磷化镍催化剂对环己基苯有很高的选择性。

本发明负载型磷化镍-镍/含氮纳米材料复合催化剂的制备方法为：采用等体积浸渍法，将含磷的化合物和镍的盐溶液负载在催化剂的载体上并且通过含氮化合物原位合成掺杂含氮纳米材料的磷化镍，经过浸渍干燥，热裂解还原处理可以得到负载磷化镍-镍/含氮纳米材料复合催化剂。

所述催化剂的等体积浸渍法具体步骤如下：

(1)、称取已知吸水率的载体，放入一定温度的烘箱进行烘干处理备用；

(2)、将Ni(NO₃)₂·6H₂O与含磷化合物、含氮配体溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中得到溶液，将溶液静置1-6h；

(3)、将步骤(2)配制的溶液逐滴滴入步骤(1)的载体上，进行等体积浸渍，然后在室温下密封放置12-24小时，烘干，备用；

(4)、将步骤(3)固体放入还原装置(还原管)中进行还原处理，即可得到催化剂。