[发明专利]一种铑基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铑基催化剂的应用，其特征在于，所述的铑基催化剂为Rh/CeO₂催化剂，其包括载体和活性组分，所述载体为氧化铈，所述活性组分为Rh物种，所述Rh物种以几个Rh单原子组成的Rh原子簇形式存在；基于所述Rh/CeO2催化剂的总质量，所述Rh物种的负载量为0.7-1.0wt%；

将所述的Rh/CeO₂催化剂应用于甲醛氢甲酰化异相催化反应，以提高甲醛氢甲酰化反应中甲醛转化率、乙醇醛选择性、以及甲醛氢甲酰化反应催化剂稳定性；

具体的，所述的Rh/CeO₂催化剂应用于液-固间歇釜甲醛氢甲酰化反应，反应条件为：反应原料为甲醛、CO和H₂混合气，CO和H₂摩尔比值为1:1，配体为有机膦配体，配体与Rh的摩尔比为1-50，反应温度为50-200 ℃，压力为1-10 MPa，反应时间为1-24 h；

所述的铑基催化剂的制备方法，具体步骤如下：

1) 载体制备：称取CeO₂，研磨破碎筛分至300目以下，得到CeO₂载体；

2) 活性组分前驱体制备：称取铑前驱体，溶于溶剂，超声溶解，得到铑前驱体溶液；

3) 混合：将步骤2)中的铑前驱体溶液滴加至步骤1)的CeO₂载体上，保持搅拌，得到悬浊液，并将其密封；

4) 静电吸附：将步骤3)的悬浊液，继续搅拌，进行静电吸附，得到完成静电吸附的悬浊液；

5) 去除溶剂：将步骤4)所得的完成静电吸附的悬浊液进行蒸干，去除溶剂，得到固体混合物；

6) 干燥、破碎：将步骤5)所得固体混合物进行干燥、研磨破碎，得到催化剂前驱体粉末；

7) 焙烧：将步骤6)所得催化剂前驱体粉末焙烧，得到焙烧后催化剂粉末；

8) 还原：将步骤7)所得焙烧后催化剂粉末放置在还原气氛围中还原，得到还原后催化剂粉末；

9) 钝化：将步骤8)所得还原后催化剂粉末在氮气、氩气、或者含氧的混合气，混合气中氧含量为1%-5%，中钝化，钝化后得到所述的Rh/CeO₂催化剂；

步骤2)中，铑前驱体选自乙酰丙酮二羰基铑；步骤2)中，溶剂选自丙酮；

步骤4)中，静电吸附温度为20-60 ℃，静电吸附时间为12-72 h；

步骤7)中，焙烧温度为800-900 ℃，升温速率为1-10 ℃/min，焙烧时间为2-12 h；

步骤8)中，还原气氛为氢气、或氢气与氮气的混合气、或者氢气与氩气的混合气，还原气的流速20-100 mL/min，还原温度为300-700 ℃，升温速率为1-10 ℃/min，还原时间为1-5 h。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤1)中所述的CeO₂可以为市售的CeO₂或者实验室利用各种铈源合成的CeO₂，铈源选自碳酸铈、草酸铈、氯化铈、硝酸铈、硝酸铈氨中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤3)中，搅拌温度为20-60 ℃，滴加速度为1-10 mL/min。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤5)中，在30-80 ℃温度下进行蒸干，蒸干方法选自常压干燥或减压旋转蒸发；步骤6)中，在空气中进行干燥，干燥温度50-110 ℃，干燥时间6-12 h；破碎筛分至100-300目。

5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤9)中，钝化时间为1-5 h。