一种膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂的制备方法.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CN106040242A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610405135.5(22)申请日2016.06.12(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人彭明国李志宏葛秋凡(51)Int.Cl.B01J23/75(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01D53/72(2006.01)B01D53/86(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂的制备方法(57)摘要本发明公开一种膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂的制备方法。依次包括如下步骤：将膨润土加入到八烷基三甲基溴化铵溶液中，在恒温搅拌、老化、离心分离，得到八烷基三甲基溴化铵改性的膨润土固体；将(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、水杨醛和氯化钴按1：1：1(摩尔比)的量加入到乙醇中形成溶液，反应6～8h，加入八烷基三甲基溴化铵改性的膨润土固体，搅拌沉淀分离，形成含钴有机配合物柱撑膨润土；含产物置于马弗炉中，400～550℃下焙烧6～8h，其中的碳氮等元素转化为气体溢出，形成孔道，得到氧化硅柱撑的膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂。该材料中的氧化钴均匀分布于三维孔道的孔壁上，对反应物有较好的吸附和催化效果。CN106040242ACN106040242A权利要求书1/1页1.一种膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂的制备方法，其特征是依次包括如下步骤：1)按照每克膨润土对应0.5～0.8mmol八烷基三甲基溴化铵的量，将过20-50目筛的膨润土加入到质量百分比浓度为0.1％～1％的八烷基三甲基溴化铵溶液中，在60～70℃恒温水浴中搅拌5～6h，老化12～24h，离心分离，去掉上清液，得到八烷基三甲基溴化铵改性的膨润土固体；2)将(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、水杨醛和氯化钴按1：1：1(摩尔比)的量各2～4mol加入到20～40mL乙醇中形成溶液，在20～35℃下反应6～8h，加入八烷基三甲基溴化铵改性的膨润土固体，搅拌2～4h、沉淀分离，反应生成的含钴有机配合物在分配作用下，插入膨润土层间，形成含钴有机配合物柱撑膨润土；3)含钴有机配合物柱撑膨润土置于马弗炉中，400～550℃下焙烧6～8h，其中的碳氮等元素转化为气体溢出，形成孔道，得到氧化硅柱撑的膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂。2CN106040242A说明书1/3页一种膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种膨润土基多孔材料负载氧化钴催化剂的制备方法，属于催化材料制备领域。背景技术[0002]氧化钴催化剂应用较广，例如乙烯和水煤气在钴催化剂作用下，可以得到醛和醇，新型钴基费托催化剂可用于合成长链烃和洁净能源(Chem.Rev.2007,107,1692-1744)，负载型钴催化剂促进的不饱和脂肪酸酯中的双键过氧化(厦门大学学报(自然科学版)，2010年，49卷，03期，373-380)，以Al(OH)x为载体的氧化钴催化剂，在不使用大量溶剂的条件下进行环己烷和甲苯选择氧化，取得了很好的结果(催化学报，2004，25卷，11期，887-891)。另外在催化氧化一些难降解的污染物方面，也有较好的应用前景，比如：在室温下催化氧化甲醛、催化氧化环己烷等有机物(Catal.Commun.2005，6,211-214)。但在没有合适的载体的情况下，氧化钴的效率低；有研究用碳纳米管或介孔氧化硅(石油学报(石油加工)，2011年01期、化学学报，2008年16期)，但这些材料价格相对昂贵。另外，催化剂和载体之间的作用力如何，也会影响到催化效果，过弱则会出现催化剂脱落或被吸附到载体空洞中。[0003]贵金属在众多催化反应中体现出优异性能，但由于其固有的稀缺特性和高昂成本，使贵金属替代研究成为国际催化领域的重要发展方向之一。低成本的铁、钴等过渡金属以合金、氧化物、碳化物等形式存在，这些化合物组成各异、晶相多样，有望通过精确设计在晶体生长阶段实现活性中心的表面富集，使其具有接近或超越贵金属的催化性能。[0004]氧化钴催化剂应用较广，特别是在催化氧化一些难降解的污染物方面，有较好的应用前景，比如：在室温下催化氧化甲醛、催化氧化环己烷等有机物。但没有合适的载体，氧化钴的用量大，效率低；有研究用碳纳米管或介孔氧化硅，但这些材料价格相对昂贵。[0005]膨润土是以蒙脱石(Montmorillonite)为主要矿物的粘土岩。蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体中间夹一个铝(镁)氧(氢氧)八面体组成，属于2：1型的三层粘土矿物。晶层间距离为0.96～2.14nm，这些纳米片层团聚在一起，形成几百纳米到几微米的