[发明专利]一种松香加氢制备氢化松香的方法及其催化剂

说明书

本发明属于氢化松香制备技术领域，公开了一种松香加氢制备氢化松香的方法及其催化剂。所述松香加氢制备氢化松香的方法为，在水与200#溶剂油混合溶液中，在中空两亲性纳米催化剂Pd/CxNy@mSiO₂的催化作用下，充入H₂，催化松香加氢制备氢化松香。本发明提供的Pd基催化剂Pd/CxNy@mSiO₂呈现出较好的催化活性和产物选择性，松香加氢反应反应条件温和，环境友好。

技术领域

本发明涉及氢化松香制备技术领域，特别涉及一种松香加氢制备氢化松香的方法及其催化剂。

背景技术

松香是松类植物渗出产生的松油脂由蒸馏冷却后所剩余的固体，一般颜色为黄色或者褐色，是一种可再生的化工原材料，广泛的应用于材料、医药、橡胶、石墨等行业；我国是松香生产大国，产量达到了679.87万吨/年，但是利用率低，不经深加工直接出口，造成了大量的经济损失。松香是一类复杂的化合物，它的主要成分是枞酸型树脂酸，枞酸型树脂酸具有一对共轭的双键和一个三元菲环骨架结构，具有多个同分异构体，包括海松酸、枞酸、长叶枞酸和新枞酸等，这些枞酸型树脂酸具有相似的物化性质。

由于纵酸型树脂酸不饱和的共轭双键极易被氧化从而降低了松香的使用品质，限制了松香在橡胶、石墨等行业的应用。为了改善松香质量，使纵酸型树脂的不饱和双键趋于饱和从而使其更加稳定，往往对松香进行歧化、加氢等改性。松香经过加氢之后所生成的氢化松香，会使双键趋于饱和从而使其更加稳定，且具有更好的抗氧化能力以及较浅的颜色，故氢化松香与其衍生物被广泛的应用于医药、材料以及化工等行业。

传统的松香加氢使用的催化剂通常是Pd/C，Ru/C或者是在传统的Pd/C，Ru/C催化剂中添加活性成分Ru、Rh等，但是这些催化剂的催化活性一般较低；另外，这些由活性碳作为载体的催化剂，其活性的金属粒子易脱落流失，导致催化循环使用效果差。综上所述，本发明提供一种在温和条件下催化松香加氢制备氢化松香的方法，具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术中的催化剂催化活性低、易脱落流失的问题，本发明提供了一种松香加氢制备氢化松香的方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一发明目的是，提供一种用于松香加氢制备氢化松香的催化剂，所述催化剂采用如下方法制备：采用间苯二酚与甲醛作为碳源，乙二胺作为氮源，十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，正硅酸乙酯作为硅源，高温碳化合成两亲性核壳纳米介孔材料CxNy@mSiO₂，最后通过钯盐还原加氢使钯粒子负载在所述两亲性纳米介孔核壳材料上，形成稳定的两亲性纳米催化剂Pd/CxNy@mSiO₂。

作为优选，所述催化剂的制备方法具体包括以下步骤：

1)、中空两亲性纳米材料CxNy@mSiO₂的制备分别称取0.16g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)和5mLEDA(乙二胺)分散在50mL的乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为3:7，再加入0.12g间苯二酚，超声分散30min，滴加0.24mL甲醛，搅拌反应2h，再加入50mgCTAB，滴加0.8mL TEOS(正硅酸乙酯)，继续搅拌12h，然后静置陈化48h，离心分离，最后在氩气氛围下高温碳化得到两亲性纳米介孔材料CxNy@mSiO₂；

2)、中空两亲性纳米催化剂Pd/CxNy@mSiO₂的制备称取200mg CxNy@mSiO₂加入到三口烧瓶中，室温下在乙醇溶液中超声分散，再加入50mg PdCl₂，继续分散10min，再称取30mgNaBH₄加入到三口烧瓶中，40℃下机械搅拌2h后，即可以得到稳定的两亲性纳米催化剂Pd/CxNy@mSiO₂。