[发明专利]一种多孔锰有机框架负载的纳米钯催化剂及其制备方法

摘要

本发明所述的多孔锰有机框架负载的纳米钯催化剂，表示为Pd/Mn‑MOF，其中Mn‑MOF代表多孔锰有机框架，钯占载体的质量分数为0.1‑0.5％。该催化剂的制备方法是先通过溶剂热反应得到具有一维开放管状孔道的锰有机框架Mn‑MOF，然后利用其作为载体采用原位还原浸渍的方法将活性组分钯粒子固定到锰有机框架载体上，使活性组分钯粒子高度分散在多孔锰有机框架中，其平均分散粒径为3nm。该催化剂在CO气相催化偶联合成草酸二甲酯反应中表现出较好的活性，草酸二甲酯的选择性大于99％，草酸二甲酯的时空收率达到732～820g/L_cat·h。

主权项

1.一种多孔锰有机框架负载的纳米钯催化剂的制备方法，其特征在于该催化剂的制备步骤如下：A.将可溶性锰盐、3,3’,5,5’‑联苯四羧酸、2‑咪唑烷酮按照摩尔比为1:1:50加入到溶剂中形成混合溶液，其中锰盐浓度为0.1～0.25mol/L，搅拌溶解后，转移至聚四氟乙烯反应釜中，90‑120℃条件下反应2～5天，冷却至室温后得到纯的锰的有机框架晶体，将溶剂热合成的锰的有机框架置于真空干燥箱中，80～120℃条件下活化处理8～24h，得到多孔锰有机框架；所述的溶剂是N,N’‑二甲基甲酰胺和水按体积比为1:1～3配制的溶剂；所述可溶性的锰盐为硝酸锰、醋酸锰、氯化锰中的任意一种；B.将可溶性钯盐、表面活性剂、还原剂加入到去离子水中配成浸渍溶液，其中钯盐、表面活性剂、还原剂、水的摩尔比为1:2～6:3～5:70；将步骤A得到的多孔锰有机框架载体加入浸渍溶液，其加入量按照钯的负载量确定；在室温条件下不断搅拌浸渍12～24h，然后抽滤并分别先后用去离子水和乙醇各洗涤10次，将得到的固体粉末置于真空干燥箱中60～100℃条件下干燥8～24小时，得到所述的多孔锰有机框架负载的纳米钯催化剂；所述的可溶性钯盐为氯钯酸钠、氯钯酸钾中的任意一种；所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇1000、聚乙烯醇中的任意一种；所述的还原剂为抗坏血酸、柠檬酸、甲醛、乙二醇、丙酮、甲醇、乙醇、乙醛、N,N’‑二甲基乙酰胺、N,N’‑二甲基甲酰胺中的任意一种。