[发明专利]钛改性铜基介孔分子筛催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明提供了一种钛改性铜基介孔分子筛催化剂及其制备方法和应用，本发明采用的制备方法是，先通过水热合成将钛掺杂入介孔分子筛的骨架和孔道中，再将掺杂后的分子筛作为载体，通过蒸氨法将活性组分铜负载在载体上，制得Cu/Ti‑SBA‑15催化剂，其中主活性组分铜占催化剂重量的10～25％，钛占催化剂重量的0.01～0.07％。经过钛改性的催化剂不仅增加了酸性中心，同时还提高了活性组分的分散度，从而有效地提高催化剂的活性。本发明将钛改性的铜基介孔分子筛催化剂用于草酸二甲酯加氢制备乙二醇的反应中，具有很高的反应活性和乙二醇选择性，在较低的反应温度、较高的液时空速下，草酸二甲酯的转化率为100％，乙二醇的选择性达到95％以上。

主权项

1.一种草酸二甲酯加氢制乙二醇用钛改性铜基介孔分子筛催化剂的制备方法，具体步骤如下：A. 将模板剂三嵌段共聚物溶于浓度为1.0~4.0 mol/L盐酸溶液中，得到溶液A，在20~50˚C的温度下搅拌3~8 h，其中三嵌段共聚物与盐酸溶液的质量比为1:3~50；所述的三嵌段共聚物为聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷三嵌段共聚物；B. 在搅拌状态下，向溶液A中同时滴加正硅酸四乙酯和钛酸四丁酯，正硅酸四乙酯的滴加速度为1~3 ml/min，钛酸四丁酯的滴加速度为0.1~0.5 ml/min；在30~80˚C下继续搅拌18~36 h，得到混合液B；C. 将混合液B于60~130˚C晶化24~80 h，过滤、洗涤，于80~150˚C下干燥10 ~ 24 h， 于400~700˚C焙烧5~10 h，得到钛改性的介孔分子筛，表示为Ti‑SBA‑15；D. 将步骤C得到的Ti‑SBA‑15浸渍到铜氨溶液中，在30~70˚C下搅拌1~5 h后，升温至60~110˚C进行蒸氨1~5 h；将蒸氨后的混合液转移至水热釜中，升温至150~220˚C水热处理12~36 h；过滤、洗涤，于100~160˚C下干燥12~ 36 h， 于300~600˚C焙烧3~8 h，得到Cu/Ti‑SBA‑15催化剂； 压片、粉碎、筛分出粒度为0.8~2.0cm备用；所述的铜氨溶液是将铜盐溶于去离子水中，再加入市售的氨水，其中Cu²⁺离子浓度为0.1~0.4 mol/L，氨水的浓度为4~20 mL/L，溶液的pH值为9~13；所述的铜盐是硝酸铜、醋酸铜中的一种。