磁性催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115920903A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211729430.8C07C211/09(2006.01)(22)申请日2022.12.30C07C211/12(2006.01)B01J35/02(2006.01)(71)申请人山东海科创新研究院有限公司地址257000山东省东营市东营区黄河路38号大学科技园生态谷未来大厦(72)发明人宋现成赵兴涛李云飞修阳周典根景雪璐顾仁杰赵立伟(74)专利代理机构青岛清泰联信知识产权代理有限公司37256专利代理师赵雪聪(51)Int.Cl.B01J23/755(2006.01)B01J8/00(2006.01)B01J23/80(2006.01)C07C209/26(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称磁性催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提出一种磁性催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂技术领域。所述磁性催化剂由磁性载体和镍组成；所述磁性载体由包覆层包覆磁性中心构成；所述磁性中心为铁的氧化物或钴的氧化物；所述包覆层为铝的氧化物、硅的氧化物或锌的氧化物。本发明提供的催化剂置于磁稳定床中，应用在催化二醛的还原胺化反应中，不仅催化活性高、选择性好，可以制备出高纯的二胺单体，且催化剂利于回收再利用。CN115920903ACN115920903A权利要求书1/1页1.一种磁性催化剂，其特征在于，所述磁性催化剂由磁性载体和镍组成；所述磁性载体由包覆层包覆磁性中心构成；所述磁性中心为铁的氧化物或钴的氧化物；所述包覆层为铝的氧化物、硅的氧化物或锌的氧化物。2.根据权利要求1所述的磁性催化剂，其特征在于，按重量百分比计，所述包覆层为磁性载体的50～95％，磁性中心为磁性载体的5～50％。所述镍为磁性催化剂的20～45％。3.根据权利要求1所述的磁性催化剂，其特征在于，所述磁性催化剂的粒度范围为10～25μm；磁性催化剂的比饱和磁化强度Ms为5～10emu·g‑1；剩余磁化强度Mr为0.3～1emu·g‑1。4.权利要求1～3任意一项所述的磁性催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)在钴盐溶液或铁盐溶液中滴加碱性物质溶液进行反应，得到氢氧化物悬浮液；2)将所述氢氧化物悬浮液调节pH至9～11，调节完成后滴加1～10mol/L的铝盐溶液、锌盐溶液或正硅酸乙酯的乙醇溶液，滴加结束后进行老化、洗涤至中性进行干燥、研磨、焙烧，得到磁性载体；3)将硝酸镍溶液浸渍在所述磁性载体上，进行干燥、焙烧、还原，得到磁性催化剂。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述干燥的温度为60～100℃，焙烧的温度为600～800℃，焙烧的时间为8～12h。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述干燥的温度为60～100℃，焙烧的温度为300～500℃，焙烧的时间为4～6h。7.权利要求1～3任意一项所述的磁性催化剂在催化二醛的还原胺化反应中的应用。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述二醛的还原胺化反应在磁稳定床中进行，将磁性催化剂放置于磁稳定床中，再将氢气和氨气的混合器、二醛类物质分别通入磁稳定床中进行反应。9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述二醛类物质在通入磁稳定床前进行加热；所述加热的温度为200～300℃。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，控制系统压力为0.5～5MPa，氢气的质量流量为10～200mL/min，氨气的质量流量为10～200mL/min，氢胺摩尔比为1/1，氢与二醛类物质的摩尔比为30～60：1，空速为0.5～5/h，磁场强度为5～150kA/m。2CN115920903A说明书1/9页磁性催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及磁性催化剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]脂肪族二元胺做为重要的化工原料，在聚酯、聚酰胺等高分子材料的合成中具有不可替代作用。可持续纺织促进会的数据显示，2020年全球聚酰胺产量为540万吨。聚酰胺广泛的应用于电子电器、汽车工业、装备制造等领域，聚酰胺广阔的市场空间使得材料单体二元胺的需求量日益增大，然而这些二胺单体多数通过化学合成的方法，且核心技术长期被国外公司垄断，相关的二胺单体合成技术已经成为我国相关高分子材料的卡脖子工艺。因此二胺技术国产化对于助力我国高分子材料，尤其是聚酰胺领域的发展有着至关重要的意义。[0003]还原胺化相应的二醛是制备相关的二胺的方法之一。壬二胺的生产主要是由壬二醛还原胺化产生，可乐丽公司通过还原胺化反应在世界上首先确定了其工业生产方法。现有的工艺中使用还原胺化的方式生产二胺时大多使用高负载量的镍或者雷尼镍