[发明专利]一种廉价金属催化剂及其在炔类化合物选择性加氢反应中的应用

权利要求书

1.一种廉价金属催化剂，其特征在于按重量百分数计，所述廉价金属催化剂由9～90 %的钛氧化物以及负载于钛氧化物上的1～10 %的廉价金属粒子组成；所述钛氧化物为具有氧空位的TiO₂材料、TiO₂（B）、锐钛矿、金红石或二氧化钛P25；所述廉价金属粒子的粒径为1~50 nm，廉价金属选自铁族元素Fe、Ni或Co；

所述催化剂的制备方法为，包括以下步骤：将钛氧化物平铺于瓷舟后侧后，于瓷舟前侧均匀堆放廉价金属前驱体，然后将瓷舟置于管式炉中，向管式炉中通入惰性气体，惰性气体先与金属前驱体接触后再与钛氧化物接触，在惰性气体气氛中，在400～500℃下煅烧1～5h，金属前驱体挥发并分解为金属粒子负载于钛氧化物载体表面，最后自然冷却至室温，即得所述催化剂；

廉价金属前驱体为Fe(C₅H₅)₂、Ni(C₅H₅)₂或Co(C₅H₅)₂；廉价金属前驱体质量与钛氧化物的质量比为1:5~50。

2.如权利要求1所述的一种廉价金属催化剂，其特征在于所述廉价金属粒子的粒径为1~15 nm，廉价金属选自铁族元素为Ni。

3.如权利要求1所述的一种廉价金属催化剂，其特征在于所述钛氧化物为具有氧空位的TiO₂材料，其制备方法为：以乙二醇、四氯化钛、水为原料，充分搅拌后，在100～150℃条件下水热处理3～6 h，抽滤，滤渣水洗后干燥得到TiO₂（B）；将所得TiO₂（B）在氮气气氛下，在氮气炉中升温至750~850℃后煅烧2~4h，最后自然降温至室温，得到所述具有氧空位的TiO₂材料，将其标记为TiO₂-Vo。

4.如权利要求3所述的一种廉价金属催化剂，其特征在于乙二醇、四氯化钛和水的质量比为30:0.1~5: 0.1~5。

5.如权利要求4所述的一种廉价金属催化剂，其特征在于乙二醇、四氯化钛和水的质量比为30:0.6~2:0.6~2。

6.如权利要求1所述的一种廉价金属催化剂，其特征在于廉价金属前驱体质量与钛氧化物的质量比为1:10~40。

7.如权利要求1所述的廉价金属催化剂在炔类化合物选择性加氢反应中的应用，其特征在于炔类化合物与溶剂混合，混合后的反应液在催化剂的作用下，与氢气进行加氢反应，生成芳烯类化合物；其中反应温度为0～150℃，反应压力为0.1～10 MPa；所述的溶剂为水、乙醇、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、正己烷或甲苯。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于所述催化剂的质量为炔类化合物质量的1.0～12 %；进行选择性加氢反应的温度为20～80℃，压力为1.0～2.0 MPa，溶剂为甲苯或二氧六环。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于所述催化剂的质量为炔类化合物质量的5~10%。