[发明专利]一种复合金属氧化物催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种复合金属氧化物催化剂及其制备方法和应用，涉及催化剂技术领域。本发明提供的复合金属氧化物催化剂包括组分A2（层状金属氧化物，摩尔比为1~6：1的碱土金属和铝，碱土金属为Mg、Ca和Ba中的一种或几种）和负载在所述组分A2表面的组分A1（Ni和/或Co，40~50wt%）和组分A3（La和/或Ce，0.1~1wt%）。本发明提供的复合金属氧化物催化剂中，组分A1和组分A3与层状金属氧化物之间存在强相互作用，且层状金属氧化物的比表面积大，组分A1和组分A3在组分A2表面的分散度高，对氰基类化合物选择性加氢反应的催化活性和催化稳定性高、原料转化率高、产物的选择性高，催化剂使用寿命长。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种复合金属氧化物催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

胺是一种非常重要的有机化合物，是制备多用途天然产物、药物、农药、染料、颜料、聚合物的重要通用中间体。由于伯胺能直接官能化，所以在所有的胺中，伯胺是最具价值的中间体。伯胺是腈的完全氢化产物，在腈类化合物加氢反应中，容易生成高活性的中间体亚胺，这很容易与中间产物和目标产物发生缩合反应，生成各类仲胺、叔胺和其他高沸点的高聚物，并且这些副产物沸点相差甚微，因此伯胺在工业上的大量分离通常是很困难的。

催化剂对于反应产物的选择性影响很大，例如镍、钴、铅、钌、铜、铂和铑等金属都可以用来催化腈类化合物选择性制备胺类化合物，其中，镍、钴和钌等金属如主要将腈氢化成伯胺，而铜、铂和铑在大多数情况下将腈还原成仲胺。例如，中国专利CN103539676公开了一种40%Ni-5%Mo/Al₂O₃负载型催化剂，在80℃、8MPa H₂条件下反应，异酞腈完全转化，1,3-二甲氨基苯的收率达到98.02%。但是，Al₂O₃和硅藻土载体具有一定的酸性，会促进缩合副反应的发生，副产物附着在催化剂表面导致催化剂的活性下降或失活，催化剂的稳定性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合金属氧化物催化剂及其制备方法和应用，本发明提供的复合金属氧化物催化剂对加氢催化氰基制胺基类物质的催化活性高和稳定性，循环利用率高。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合金属氧化物催化剂，包括组分A2和负载在所述组分A2表面的组分A1和组分A3；

所述组分A1包括Ni和Co中的一种或两种；

所述组分A2为层状金属氧化物，所述层状金属氧化物中的金属包括碱土金属和铝；所述碱土金属包括Mg、Ca和Ba中的一种或几种；所述碱土金属和铝的摩尔比为（1~6）：1；

所述组分A3为La和Ce中的一种或两种；

所述复合金属氧化物催化剂中，组分A1的含量为40~50wt%，组分A3的含量为0.1~1wt%。

本发明提供了上述技术方案所述的复合金属氧化物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将水溶性过渡金属盐、水溶性碱土金属盐、水溶性铝盐和水溶性稀土金属盐、碱性沉淀剂、扩孔剂和水混合，进行共沉淀，得到前驱体；所述水溶性过渡金属盐包括水溶性镍盐和水溶性钴盐中的一种或两种；所述水溶性稀土金属盐包括水溶性镧盐和水溶性铈盐中的一种或两种；

将所述前驱体进行焙烧后还原，得到复合金属氧化物催化剂。

优选的，所述扩孔剂包括柠檬酸、羧甲基纤维素和草酸中的一种或几种；

所述扩孔剂的质量为水溶性过渡金属盐中过渡金属质量的1~5%。

优选的，所述碱性沉淀剂包括氨水、碱金属氢氧化物和碱金属盐中的一种或几种；

所述混合液的pH值为9~11。

优选的，所述共沉淀的温度为100~160℃，时间为4~8h。