一种碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110639567A(43)申请公布日2020.01.03(21)申请号201910960532.2(22)申请日2019.10.10(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市下城区潮王路18号(72)发明人王建国邵方君魏中哲(74)专利代理机构杭州浙科专利事务所(普通合伙)33213代理人周红芳(51)Int.Cl.B01J27/185(2006.01)C07D215/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂及其制备方法和应用，本发明催化剂的制备方法为：将活性炭粉末和Ru前驱体分散在水中，搅拌，使Ru前驱体充分的吸附在活性炭的表面，然后蒸发除去水分，所得固体粉末与次磷酸钠混合研磨后，置于管式炉中于惰性气氛下进行高温煅烧，使负载在活性炭上的Ru前驱体与次磷酸钠在高温下反应转化为磷化二钌活性成分，煅烧后的产物用水洗涤后，干燥，即得所述碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂。本发明的碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂，既能用于催化喹啉加氢的反应，又能催化1,2,3,4-四氢喹啉脱氢反应，并且本发明催化剂的催化活性高且稳定性好，催化剂的制备方法简单，易于工业大批量生产。CN110639567ACN110639567A权利要求书1/2页1.一种碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）在室温下将活性炭粉末均匀分散在水中，所得的悬浮液中加入Ru前驱体，搅拌，使得Ru前驱体充分的吸附在活性炭的表面，得到悬浮液A；2）将步骤1）所得悬浮液A进行蒸发除去水分，得到固体粉末；3）将步骤2）所得固体粉末与次磷酸钠混合并充分研磨，所得混合粉末转移至管式炉中于惰性气氛下进行高温煅烧，使负载在活性炭上的Ru前驱体与次磷酸钠在高温下反应转化为磷化二钌活性成分，煅烧后的固体产物用去离子水洗涤后，干燥，即得所述碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂。2.如权利要求1所述的一种碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中，Ru前驱体为三氯化钌、三(乙酰丙酮酸)钌(III)或醋酸钌(III)，优选为三氯化钌；所述活性炭粉末与Ru前驱体的质量比为20~60:1。3.如权利要求1所述的一种碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂的制备方法，其特征在于步骤2）中，悬浮液A进行蒸发的温度为75-90℃。4.如权利要求1所述的一种碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中，惰性气氛的气体为氮气；高温煅烧的温度为400-700℃，高温煅烧的时间为3-7h。5.如权利要求1~4任意一项所述的方法制备的碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂。6.如权利要求5所述的碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂在催化喹啉加氢反应中的应用，其特征在于将所述碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂加入高压反应器中，并向高压反应器中投入喹啉与溶剂，用H2将高压反应器内的空气置换排尽后，向高压反应器内充入一定压力的H2，加热搅拌反应数小时，反应结束后将反应液过滤，滤液浓缩除去溶剂即得喹啉加氢反应产物。7.如权利要求6所述的碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂在催化喹啉加氢反应中的应用，其特征在于所述碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂与喹啉的质量比为1:4~7，优选为1:5；所述溶剂为乙醇或水，溶剂用量为喹啉质量的5-8倍。8.如权利要求6所述的碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂在催化喹啉加氢反应中的应用，其特征在于进行热搅拌反应时，高压反应器内充入的H2压力为0.3-1Mpa，加热反应温度为50-80℃，加热反应时间为3-10h，搅拌速度为800-1200rpm。9.如权利要求5所述的碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂在催化四氢喹啉脱氢反应中的应用，其特征在于将所述碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂加入高压反应器中，并向高压反应器中投入四氢喹啉与溶剂，用N2将高压反应器内的空气置换排尽并使N2充满高压反应器的内部空间后，加热搅拌反应，反应结束后将反应液过滤，滤液浓缩除去溶剂即得四氢喹啉脱氢反应产物。10.如权利要求9所述的碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂在催化四氢喹啉脱氢反应中的应用，其特征在于所述碳负载磷化二钌纳米团簇双功能催化剂与与四氢喹啉的质量比为1:(1.5-2)；溶剂为苯类溶剂，所述苯类溶剂为对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、二甲苯或均三甲苯；溶剂用量为四氢喹啉质量的10-12倍；反应温度为135-145℃，反应时间2CN110639567A权利要求书2/2页为20-24h；搅拌速度为250-450rpm。