[发明专利]一种吗啉生产用催化剂及其制备方法

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，公开了一种吗啉生产用催化剂，该催化剂以偕胺肟基γ‑Al₂O₃@蒙脱土为载体，载体上负载有活性组分，活性组分包括Cu和Ni；催化剂的各组分按重量百分比计，偕胺肟基γ‑Al₂O₃@蒙脱土为70％～80％，Cu为8％～12％，Ni为10％～15％；偕胺肟基γ‑Al₂O₃@蒙脱土以拟薄水铝石为前体物质进行制备；公开了其制备方法，偕胺肟基γ‑Al₂O₃@蒙脱土浸入包含有硝酸铜和硝酸镍的溶液中，经沥干、干燥、煅烧得到催化剂。本申请的催化剂中的载体可供活性组分的吸附位点多，吸附容量大，活性组分与载体的连接强度高，稳定性高的优势，载体再负载活性组分，能够提升催化活性以及提高收率。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体地说，涉及一种吗啉生产用催化剂及其制备方法。

背景技术

吗啉是重要的精细化工产品原料，在农药、医药、染料和橡胶等领域有着广泛的应用。要降低吗啉合成的能耗与成本，需要制备出性能优良、适用于不同工艺路线和原料路线的催化剂。当前吗啉用催化剂的载体多采用γ-Al₂O₃、MgO或ZnO等纳米粒子或者进行复合形成的无机纳米材料，如申请号为CN200510090149.4、CN201410186330.4、CN201110428997.7的专利。无机纳米材料的制备多采用物理共混的方法制备得到，此种制备方法无机纳米材料各组分之间的连接强度低、无机纳米材料与活性组分(金属离子)之间的连接关系为物理吸附(即通过范德华力与金属离子相互作用)，而造成载体的活性位点低、吸附强度低的问题，进而影响催化剂的活性。

发明内容

经过大量的研究，我们发现，以γ-Al₂O₃和蒙脱土为基本原料制成的基体材料，以此基体材料作为催化剂载体，能够提升载体对活性组分的负载量以及连接强度，进而得到具有高催化活性、对吗啉有着高收益的催化剂。

因此，本发明的目的在于，提供一种吗啉生产用催化剂，该催化剂以偕胺肟基γ-Al₂O₃@蒙脱土为载体，载体上负载有活性组分，活性组分包括Cu和Ni；催化剂的各组分按重量百分比计，偕胺肟基γ-Al₂O₃@蒙脱土为70％～80％，Cu为8％～12％，Ni为10％～15％；偕胺肟基γ-Al₂O₃@蒙脱土以拟薄水铝石为前体物质进行制备。

本申请采用γ-Al₂O₃和蒙脱土为基体材料制成复合材料，能够提升载体与活性组分的稳定性以及对活性组分的吸附位点，一方面γ-Al₂O₃能够起着柱撑蒙脱土的效果，提高载体的吸附位点的同时提升γ-Al₂O₃与蒙脱土的结合强度；另一方面蒙脱土能够增加对金属离子的吸附效果，蒙脱土还可以调控γ-Al₂O₃的酸性，利于载体的催化作用。再对基体材料进行偕胺肟化形成偕胺肟基载体，偕胺肟基包含提供配位能力的羟基氧、氧氮基氧、亚胺基氧和氨基氮，能够更好地与Cu和Ni进行吸附，形成化学键之间的吸附，进而提升与Cu和Ni的键强。以γ-Al₂O₃的前体物质制备载体，加强了γ-Al₂O₃与蒙脱土以及偕胺肟基的结合强度，与采用γ-Al₂O₃相较，其可调性更高，操作性更强。此外，拟薄水铝石还能够以蒙脱土为模板，提升拟薄水铝石在蒙脱土上的均匀分散性，避免了拟薄水铝石的团聚，同时能够提升对活性组分的吸附性。

进一步地目的在于，提供一种吗啉生产用催化剂的制备方法，包括如下步骤：偕胺肟基γ-Al₂O₃@蒙脱土浸入包含有硝酸铜和硝酸镍的溶液中，经沥干、干燥、煅烧得到催化剂。