一种用于萘加氢制备十氢萘的催化剂的制备方法及其使用方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114505089A(43)申请公布日2022.05.17(21)申请号202011277151.3(22)申请日2020.11.16(71)申请人南开大学地址300071天津市南开区卫津路94号(72)发明人李伟树钰关庆鑫(51)Int.Cl.B01J29/04(2006.01)B01J29/03(2006.01)B01J37/08(2006.01)B01J37/18(2006.01)C07C5/10(2006.01)C07C13/50(2006.01)权利要求书4页说明书12页附图1页(54)发明名称一种用于萘加氢制备十氢萘的催化剂的制备方法及其使用方法(57)摘要本发明公开了一种用于萘加氢制备十氢萘的催化剂的制备方法及其使用方法。该发明利用不完全脱除模板剂的硅基介孔分子筛来限域合成低温下具有超高加氢脱芳活性的催化剂。其主要创新点在于合成以含氮元素的表面活性剂为模板剂的硅基介孔分子筛，对模板剂进行不完全脱除(碳化)处理，即空气中低温碳化或氮气中高温碳化，利用残留的碳物种实现对金属组分的分离固定，防止金属组分在后续高温处理中的颗粒烧结，从而实现对超小金属纳米粒子簇的限域合成。另外碳化后的模板剂可分解重组为一种氮掺杂的碳材料，其在助催化和富集反应物方面表现优异。该催化剂制备方法简单环保，在萘加氢制备十氢萘的反应中有很高的活性和十氢萘选择性。CN114505089ACN114505089A权利要求书1/4页1.一种用于萘加氢制备十氢萘的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)合成以含氮元素的表面活性剂为模板剂的硅基介孔分子筛，然后将所得产物用去离子水洗涤至中性，并将所得滤饼烘干，得到样品A；其中硅基介孔分子筛为MCM-41、MCM-48、MCM-50、SBA-1、SBA-2、SBA-3、HMS、FSM-16、KIT-1、MSU-V、MSU-G中的一种或几种；(2)将样品A置于管式炉中，在流动的空气气氛下，以1–5℃min–1的升温速率升温至250–350℃处理2–4h，之后降温至室温得到样品B；其中空气的体积空速为0.5–5min–1；(3)将水溶性镍盐加入到去离子水中，室温下搅拌溶解，然后将其浸渍到样品B中，之后将所得样品在70-80℃下干燥至少3h，然后升温至110–130℃下完全烘干，得到样品C；其中水溶性镍盐为硝酸镍、乙酸镍、氯化镍中的一种或几种；镍的含量占催化剂总质量的5％–25％；(4)将样品C置于管式炉中，在流动的空气气氛下300–350℃处理2–4h，之后将空气切换为氮气，吹扫至少30min后再切换为氢气，以1–5℃min–1的升温速率升温至450–550℃还原至少1h，即得到所需催化剂；其中空气的体积空速为0.5–5min–1；氮气的体积空速为0.5–5min–1；氢气的体积空速为0.5–5min–1。2.一种用于萘加氢制备十氢萘的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)合成以含氮元素的表面活性剂为模板剂的硅基介孔分子筛，然后将所得产物用去离子水洗涤至中性，并将所得滤饼烘干，得到样品A；其中硅基介孔分子筛为MCM-41、MCM-48、MCM-50、SBA-1、SBA-2、SBA-3、HMS、FSM-16、KIT-1、MSU-V、MSU-G中的一种或几种；(2)将样品A置于管式炉中，在流动的空气气氛下，以1–5℃min–1的升温速率升温至250–350℃处理2–4h，之后降温至室温得到样品B；其中空气的体积空速为0.5–5min–1；(3)将水溶性钴盐加入到去离子水中，室温下搅拌溶解，然后将其浸渍到样品B中，之后将所得样品在70-80℃下干燥至少3h，然后升温至110–130℃下完全烘干，得到样品C；其中水溶性钴盐为硝酸钴、乙酸钴、氯化钴、氯化六氨合钴中的一种或几种；钴的含量占催化剂总质量的5％–25％；(4)将样品C置于管式炉中，在流动的空气气氛下300–350℃处理2–4h，之后将空气切换为氮气，吹扫至少30min后再切换为氢气，以1–5℃min–1的升温速率升温至450–550℃还原至少1h，即得到所需催化剂；其中空气的体积空速为0.5–5min–1；氮气的体积空速为0.5–5min–1；氢气的体积空速为0.5–5min–1。3.一种用于萘加氢制备十氢萘的催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)合成以含氮元素的表面活性剂为模板剂的硅基介孔分子筛，然后将所得产物用去离子水洗涤至中性，并将所得滤饼烘干，得到样品A；其中硅基介孔分子筛为MCM-41、MCM-48、MCM-50、SBA-1、SBA-2、SBA-3、HMS、FSM-16、KIT-1、MSU-V、MSU-G中的一种或几种；(2)将样品A置于管式炉中，在流动的空气气氛