[发明专利]用于气相巴豆醛选择性加氢生成巴豆醇的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法，特别涉及用于气相巴豆醛选择性加氢生成巴豆醇的催化剂及其制备方法。 

背景技术

α，β～不饱和醛选择性加氢生成的不饱和醇是精细化工生产中的重要原料和反应中间体，在有机合成中有广泛的应用。巴豆醇是其中的代表之一，是一种重要的有机合成中间体，被广泛应用于制造正丁醇、橡胶硫化促进剂、塑料、增塑剂、除草剂、涂料和农药等，所以巴豆醛选择加氢生成巴豆醇极具经济价值。 

通常主要是采用硼氢化钠、四氢化锂铝或者异丙醇铝等还原巴豆醛得到巴豆醇，虽然收率高但还原价格昂贵，反应条件苛刻，产物与还原剂及溶剂的分离存在困难，产品后处理过程麻烦且三废多，不符合现代化工要求。固体催化剂催化加氢则可以大大降低三废的产生，减少对环境的污染，且容易分离，工艺相对简单，同时可以降低反应成本，对目标产物的选择性也高。所以，采用固体催化剂催化巴豆醛选择性加氢制巴豆醇符合绿色经济和绿色化学的要求。 

对固体催化剂催化巴豆醛选择性加氢制巴豆醇的研究主要是针对第VIII族金属元素(Pt、Pd、Ru、Os等)的负载型固体催化剂。目前对于催化此反应的Ce基氧化物载体固载Pt催化剂的报道较少，Mohamed Abid et al，Applied Catalysis A.General 297(2006)48-59记载了浸渍法制备的Pt/CeO₂催化剂对巴豆醛加氢选择性受还原温度影响较大，在高温700℃还原时初始选择性可达到83％，主要是金属与载体间的相互作用对催化剂性能有重要影响，但催化剂失活较严重。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化效率高、反应选择性和反应稳定性较好的用于气相巴豆醛选择性加氢制巴豆醇的催化剂以及该催化剂的制备方法。 

为实现该发明目的，本发明采用的技术方案如下： 

用于气相巴豆醛选择性加氢生成巴豆醇的催化剂，由载体和活性组分组成，其特征在于：所述载体为Ce-M-O复合氧化物，M为Sm或Y或La，Ce与M的物质的量比为(9～1)∶1；所述活性组分为金属单质Pt，其质量百分含量为0.5～5％，Pt负载在载体上。 

用于气相巴豆醛选择性加氢生成巴豆醇的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤： 

(1)柠檬酸溶胶-凝胶法制备载体：Ce-M-O复合氧化物； 

(2)浸渍法制备催化剂： 

①按照Pt的负载量的计算值将载体Ce-M-O复合氧化物加入到一定体积Pt的可溶性盐溶液中，搅拌均匀后，在室温下浸渍12小时； 

②后于70℃水浴中蒸干液体，在120℃干燥12小时后得到粉体； 

③将所得粉体经还原剂还原得到本发明的催化剂。 

进一步地，步骤(2)中的②为：后于70℃水浴中蒸干液体，在120℃干燥12小时后得到粉体，将粉体在300～700℃温度下焙烧4小时。 

进一步地，所述还原剂为氢气，步骤(2)中的③为：将所得粉体经在还 原剂作用下升温至300～700℃进行还原4小时得到本发明的催化剂。 

进一步地，所述还原剂为选自KBH₄、水合肼、异丙醇铝中的一种。 

步骤(2)中①所述Pt的可溶性盐，选自H₂PtCl₆、Pt(NH₃)₄(NO₃)₂、Pt(NH₃)₄Cl₂、Pt(acac)₂中的一种。 

步骤(1)所述柠檬酸溶胶-凝胶法制备载体：Ce-M-O复合氧化物，包括如下步骤： 

按照Ce与M的物质的量比(9～1)∶1称取前驱体Ce(NO₃)₃和M(NO₃)₃，M为Sm或Y或La，加入适量水溶解，混合均匀，在70℃水浴搅拌条件下加入一定量的柠檬酸，继续加热搅拌制得湿凝胶，然后将湿凝胶在120℃下烘干制得干凝胶，最后将干凝胶在500℃条件下焙烧4小时即制得该催化剂的Ce-M-O复合氧化物载体。 

采用上述技术方案的用于气相巴豆醛选择性加氢生成巴豆醇的催化剂能够在比较低的反应温度条件下表现出高的活性和选择性，稳定性好并且制备方法简易、贵金属利用率高。 

具体实施方式