[发明专利]一种高价态金属离子改性的镁铝复合金属氧化物催化剂及其制备方法

摘要

本发明属于有机催化的催化剂技术领域，具体为一种用于丙酮缩合反应的高价态金属离子改性的镁铝复合金属氧化物催化剂。本发明催化剂是在MgO‑Al2O3复合金属氧化物中充分并均匀嵌入高价态金属离子而得到，其结构式如下MxMgnAl(1‑x)Om；高价态金属离子包括La、Ce等镧系金属离子，Ga、Fe、Zr等常见高价态金属离子。合成方法中添加经硝酸处理之后的碳粉作为扩孔剂改善了催化剂的孔道结构，并使催化剂晶粒更加均匀和分散。本发明改善了催化剂的结构和表面碱性位分布，促进了作为活性位的碱性位数量的增加，改善了物料的扩散，从而提高了丙酮缩合反应的催化效能，显著改善了镁铝复合氧化物在丙酮缩合反应中的活性。

主权项

一种用于丙酮缩合反应的高价态金属离子改性的镁铝复合金属氧化物催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂是在镁铝复合金属氧化物中充分并均匀嵌入高价态金属离子而得到，其结构式如下：MxMgnAl(1‑x)Om其中， n为Mg比高价态金属离子的摩尔比，范围为1 ~ 5；x为高价态金属离子中M的摩尔量占比，0.01 ~ 0.5；m为氧的数量；高价态金属离子M是阳离子价态大于等于3的金属离子La、Ce、Ga、Fe或Zr；具体步骤为：A、镁铝复合氧化物的制备将镁铝水滑石在450 ~ 800℃下焙烧2 ~ 24 h，得到镁铝复合金属氧化物；B、金属离子水相重构将上述步骤制备的镁铝复合氧化物，浸渍于某一或某两种高价态金属离子溶液中，并加入适量经硝酸处理后的碳粉作为扩孔剂，高价态金属离子溶液的浓度为0.05 ~ 2 mol/L，高价金属离子的修饰量为 0.006 ~ 0.250 mol/g MgO‑Al2O3，扩孔剂添加量为0.05 ~ 1 g/g MgO‑Al2O3，搅拌0.5 ~ 2 h，然后自然干燥；在自然干燥的样品中加入去离子水调至糊状，进行超声处理，控制超声时间15 ~ 30秒，然后再自然干燥；这样重复去离子水调至糊状、超声处理和自然干燥过程共三次；将得到的干燥样品在450 ~ 800℃条件下焙烧4 ~ 12 h，即得到高价态金属离子改性的镁铝复合金属氧化物。