一种醇类氧化用β-磷酸锆基催化剂及其制备方法与应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114433146A(43)申请公布日2022.05.06(21)申请号202210070898.4C07C47/02(2006.01)(22)申请日2022.01.21C07C49/403(2006.01)(71)申请人南京工业大学地址211816江苏省南京市江北新区浦珠南路30号(72)发明人王芳孔德玉(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200专利代理师殷星(51)Int.Cl.B01J27/14(2006.01)B01J27/185(2006.01)C07C45/38(2006.01)C07C45/39(2006.01)C07C47/54(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种醇类氧化用β-磷酸锆基催化剂及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂及其制备方法与应用。通过回流法、水热合成法、直接沉淀法等不同制备方法和不同水热合成时间，改变β‑磷酸锆表面的酸中心强度和数目，优选出水热合成10天β‑磷酸锆作为载体负载贵金属元素制得催化剂。本发明制备的催化剂活性高、稳定性好，温和反应条件下用于醇类氧化反应，底物适用广泛、易于分离、产物收率高，具有良好应用前景。CN114433146ACN114433146A权利要求书1/1页1.一种醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂，其特征在于，所述β‑磷酸锆基催化剂，是指将载体β‑ZrP与贵金属X通过离子交换法负载实现，记为X‑β‑ZrP；所述载体β‑ZrP采用回流法、水热合成法、或直接沉淀法制备。2.根据权利要求1所述的一种醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂，其特征在于，所述载体β‑ZrP采用水热合成法制备。3.基于权利要求1所述的醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，用蒸馏水分别配置磷源溶液和锆源溶液，在20～120℃条件下，将锆源溶液滴入磷源溶液后，继续用氢氧化钠溶液滴定混合溶液至中性，并持续搅拌1～12h；步骤2，将上述所得混合溶液置于水热合成釜中，在100～250℃条件下，加热1～20天；待水热合成釜冷却，将釜中溶液过滤得到固体，用盐酸、蒸馏水洗涤后干燥，即得β‑磷酸锆；步骤3，用蒸馏水配置β‑磷酸锆和X贵金属源溶液，在20～120℃条件下，搅拌回流2～24h；待混合液冷却后，过滤得到固体，洗涤、干燥，即得贵金属负载量为0.1～10wt%的β‑磷酸锆基催化剂X‑β‑ZrP。4.根据权利要求3所述的醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂的制备方法，其特征在于，所述锆源为硝酸锆、硫酸锆或氧氯化锆中一种；所述磷源为正磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸钠或磷酸氢二钠中一种。5.根据权利要求3所述的醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂的制备方法，其特征在于，所述X贵金属为Au、Ru、Pd、Pt或Ag中任一种。6.根据权利要求3所述的醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中的条件为40～80℃下搅拌2～8h，步骤2条件为120～180℃加热5～10天，步骤3中的条件为在70℃下搅拌回流8～12h。7.基于权利要求1或3所述的β‑磷酸锆基催化剂X‑β‑ZrP在催化醇类氧化反应上的应用，其特征在于，在以有机溶剂条件下，将有机醇和β‑磷酸锆基催化剂X‑β‑ZrP混合，在0.1MPa压力下反应生成醛酮，其中，所述β‑磷酸锆基催化剂X‑β‑ZrP与有机醇的质量比为1:5～60，所述有机醇与有机溶剂的摩尔比为1:5～10，所述反应温度为60～170℃，反应时间2～24h。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述β‑磷酸锆基催化剂X‑β‑ZrP与有机醇的质量比为1:5～60，所述有机醇与有机溶剂的摩尔比为1:5～10，反应温度为80～150℃，反应时间5～12h。9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述有机醇为苯甲醇、正丁醇、正戊醇、正庚醇、正辛醇、异丁醇、仲辛醇、或环己醇中的一种；所述有机溶剂为乙腈、氯代苯、甲苯、三氟甲苯或邻二氯苯中的一种。2CN114433146A说明书1/5页一种醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于催化剂制备技术领域，具体涉及一种醇类氧化用β‑磷酸锆基催化剂及其制备方法与应用。背景技术[0002]磷酸锆类化合物是著名的层状固体酸材料家族中研究最多的多功能介孔材料之一，具有层状化合物的共性，化学稳定性高。β‑磷酸锆本身具有固体酸催化功能，催化剂表面的酸中心强度和数目，使其在高效催化方面具有很大应用前景。[0003]β‑磷酸锆不仅具有本身酸性催化性能，又像离子树脂一样的离子交换性能，具有较高的热稳定性和耐酸碱性，可作为载体引入其他活性元素，使其具有复合催化性能，制备的复合材料