[发明专利]用于芳香环加氢的纳米镍基多面体催化剂及其制法和应用

权利要求书

1.一种用于芳香环加氢的纳米镍基多面体催化剂，其特征在于：所述催化剂具有多面体结构，且所述催化剂是单独的镍纳米多面体催化剂或以NiM表示的双金属纳米多面体催化剂；其中，M选自贵金属或非贵金属中的一种，Ni与M的摩尔比为10/1～1/10；

所述催化剂的粒径为2～100nm。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述贵金属包括：Pt、Pd、Ru或Rh；非贵金属包括：Cu、Co或Fe；

所述Ni与M的摩尔比为5/1～1/5。

3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述多面体包括：四面体、立方体、八面体、去角八面体和二十面体；

所述催化剂，还暴露不同的晶面，其中，该晶面包括：（100）面和（111）面。

4.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂为单独的镍纳米多面体催化剂。

5.一种如权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

A、单独的镍纳米多面体催化剂的制备，其步骤包括：

①按比例称取的镍盐和柠檬酸盐共同溶解于醇溶剂中，得到均匀的第一溶液；其中，镍盐的浓度为0.01～0.05mol/L；镍盐和柠檬酸盐的摩尔用量比为1:8～1:18；

按比例称取的碱和苯甲酸共同溶解于醇溶剂中，将得到的溶液逐滴加入第一溶液中，得到第二溶液；其中，碱、苯甲酸和镍盐的摩尔用量比为9:5:1～2:1:1；

按比例称取的甲酸盐溶解于醇溶剂中，得到第三溶液；其中，甲酸盐和镍盐的摩尔用量比为6:1～12:1；

②将步骤①所得的第二溶液和第三溶液，分别在75～95℃下，干燥30～50分钟；

③将干燥后的第二溶液和第三溶液混合，在惰性气体的气氛下，于200～220℃下反应10～20小时，将得到的产物洗涤分离，最后，将产物在65～90℃下干燥10～18小时；

或B、双金属纳米多面体催化剂的制备，其步骤包括：

1）按比例称取的镍盐、金属M盐和柠檬酸盐共同溶解于醇溶剂中，得到均匀的第四溶液；其中，镍盐的浓度为0.01～0.05mol/L；镍盐和柠檬酸盐的摩尔用量比为1:8～1:18；镍盐和金属M盐的摩尔用量比为10:1～1:10；

按比例称取的碱和苯甲酸共同溶解于醇溶剂中，将得到的溶液逐滴加入第四溶液中，得到第五溶液；其中，碱、苯甲酸和镍盐的摩尔用量比为9:5:1～2:1:1；

按比例称取的甲酸盐溶解于醇溶剂中，得到第六溶液；其中，甲酸盐和镍盐的摩尔用量比为6:1～12:1；

2）将步骤1）所得的第五溶液和第六溶液，分别在75～95℃下，干燥30～50分钟；

3）将干燥后的第五溶液和第六溶液混合，在惰性气体的气氛下，于200～220℃下反应10～20小时，将得到的产物用乙醇洗涤分离，最后，将产物在65～90℃下干燥10～18小时。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤①和步骤1）中，镍盐包括：氯化镍和硝酸镍；柠檬酸盐包括：柠檬酸钠和柠檬酸钾；醇溶剂包括：乙二醇和甘油；碱为Na或K的氢氧化物，碱在醇溶剂中的浓度为0.1～1.8mol/L；甲酸盐包括：甲酸钠和甲酸钾；

镍盐和柠檬酸盐的摩尔用量比为1:10～1:15。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤1）中，金属M盐包括：含一种金属元素的水溶性盐酸盐或有机酸盐；其中，金属元素选自Pt、Pd、Ru、Rh、Cu、Co或Fe；

镍盐和金属M盐的摩尔用量比为5:1～1:5。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤③和步骤3）中，惰性气体包括：氮气；

洗涤的方法包括：用乙醇洗涤。

9.一种如权利要求1所述的催化剂的应用，其特征在于：所述催化剂应用于芳香环加氢的催化反应中；

其中，催化反应条件为：催化反应的温度为80～200℃，H₂压为1～10MPa。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于：所述催化反应条件为：催化反应的温度为100～150℃，H₂压为4～7MPa；

所述芳香环包括：苯、甲苯、联苯、萘、苯甲酸、硝基苯、氯代苯、对甲苯或间甲苯。