用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂及制备.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CN107442149A(43)申请公布日2017.12.08(21)申请号201610375406.7C07C33/22(2006.01)(22)申请日2016.05.31(71)申请人中国科学院金属研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人张劲松李恺高勇杨振明(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.B01J27/224(2006.01)B01J23/755(2006.01)B01J23/44(2006.01)B01J35/10(2006.01)C07C29/141(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂及制备(57)摘要本发明涉及结构化催化材料领域，具体为一种用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂及其制备方法，解决传统颗粒催化剂易磨损，催化剂与反应产物难分离、回收工艺复杂等问题。该结构催化剂为三维连通网络泡沫结构，主体结构由作为第一载体的泡沫陶瓷材料、涂层(第二载体)、催化活性组分等构成，第二载体均匀地涂覆于第一载体的泡沫筋表面，催化活性组分均匀地负载于比表面积高的第二载体中。本发明泡沫结构催化剂用于苯甲醛液相加氢制备苯甲醇的反应，简化工艺技术，且无需复杂设备。该泡沫结构催化剂能够在避免催化剂磨损和简化分离工艺的同时，强化化学反应的传质过程，具有传质效率高，催化活性好，苯甲醇选择性高，稳定性好的优点。CN107442149ACN107442149A权利要求书1/2页1.一种用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂，其特征在于，该催化材料具有三维连通网络的多孔结构，包括作为第一载体的泡沫陶瓷材料、作为第二载体的涂层、催化活性组分，涂层厚度为0.1μm～200μm，涂层均匀地涂覆于泡沫陶瓷材料的泡沫筋表面，催化活性组分均匀地负载于涂层中，催化活性组分的含量占涂层的0.01wt％～70wt％。2.按照权利要求1所述的用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂，其特征在于，作为第一载体的泡沫陶瓷材料为泡沫碳化硅、泡沫碳或泡沫氧化铝，第一载体上每英寸所拥有的网孔数量为2～50PPI，网孔尺寸范围为0.5mm～12mm，孔隙率为20％～90％；作为第二载体的涂层为活性碳、氧化铝、二氧化硅、硅铝复合氧化物、氧化钛及分子筛中的一种或两种以上的组合，第二载体涂层的厚度为5μm～100μm，催化活性组分均匀地分布涂层中，催化活性组分的含量占涂层的0.1wt～20wt％。3.按照权利要求1所述的用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂，其特征在于，催化活性组分为铂、钯、金、镍、钴、铜、钌、铑中的一种或两种以上的组合。4.按照权利要求1所述的用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂，其特征在于，还包括催化助剂，催化助剂均匀地分布涂层中，催化助剂的含量占涂层的0.001wt％～10wt％；催化助剂为以下物质中的一种或两种以上的组合：MgO、La2O3、Co、Cu、Y2O3、Ce2O3、B2O3、MnO2、ZnO、BaO、Fe2O3、TiO2、Sn2O，催化助剂负载于第二载体中的方法为：浸渍法、共沉淀法、离子交换法、沉积-沉淀法的一种或两种以上的组合。5.一种权利要求1至4之一所述的用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂的制备方法，其特征在于，催化活性组分负载于第二载体中的方法为沉积-沉淀法和浸渍法中的一种或两种的组合，将已负载活性组分并干燥后的泡沫结构催化剂在300℃～500℃条件下焙烧，之后在H2气氛下于300℃～600℃还原3～20h。6.按照权利要求5所述的用于苯甲醛加氢制备苯甲醇反应的泡沫结构催化剂的制备方法，其特征在于，所述的沉积-沉淀法，选用所述催化活性组分对应的硝酸盐、醋酸盐或氯化盐与水配成溶液Ⅰ，溶液Ⅰ的浓度为0.001mol/L～3mol/L；称取相应量的尿素与水配成溶液Ⅱ，催化活性组分与尿素的摩尔比为1:1～1:5，溶液Ⅱ的浓度为0.001mol/L～15mol/L；然后将溶液Ⅰ和溶液Ⅱ混合均匀，已涂覆第二载体的泡沫载体置于该混合溶液中，在水浴恒温80℃～100℃、0.5h～15h的条件下将催化活性组分以氢氧化物的形式沉积于第二载体涂层中，将沉积之后的泡沫结构催化剂放入真空冷冻干燥器或鼓风干燥箱中进行干燥；所述的浸渍法，选用所述催化活性组分对应的硝酸盐、醋酸盐或氯化盐与水配成溶液，溶液的浓度为0.001mol/L～10mol/L；将已涂覆第二载体的泡沫载体置于该溶液中真空浸渍0.5h～10h，之后于常温常压下放置10h～24h，然后将浸渍之后的泡沫结构催化剂放入真空冷冻干