[发明专利]一种Co和Al2O3复合的纳米管阵列膜催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种Co和Al₂O₃复合的纳米管阵列膜催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

（1）、熔炼制备Co-Al合金片；

（2）、以步骤（1）中制备的Co-Al合金片为阳极，在电解液中进行恒压阳极氧化制备得到表面生长有CoO和Al₂O₃复合纳米管阵列膜的合金片，然后用蒸馏水冲洗合金片表面附着的电解液；

（3）、将步骤（2）中制得的表面生长有CoO和Al₂O₃复合纳米管阵列膜的合金片破碎成合金颗粒，即为催化剂前驱体；

（4）、将步骤（3）中得到的催化剂前驱体用H₂还原得到Co和Al₂O₃复合的纳米管阵列膜催化剂。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中熔炼Co-Al合金片时，Co的添加量为20～30wt%，Al的添加量为70%～80wt%，基于Co和Al两者的重量和。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（1）中熔炼Co-Al合金片时，任选地加入过渡金属Ni、Mn、Mo、Fe、Cr、Cu、Ti、Ta、W、Ru和Zr中的一种或两种或多种作为助剂，助剂的添加量为Co和Al两者的重量和的0～2wt%，优选0.8～1.4wt%。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，阴极材料选自高纯石墨、铂和钌中的一种。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，配制电解液的溶剂为添加蒸馏水的有机溶剂，所述有机溶剂选自乙二醇、二乙二醇和丙三醇中的一种或两种或多种；电解液中蒸馏水的添加量为0.5～10v%，优选1～4v%，基于电解液的总体积。

6.如权利要求1或5所述的方法，其特征在于，步骤（2）中电解液中的电解质选自NaF、KF和NH₄F中的一种或两种或多种，电解液中电解质的浓度为0.05～5wt%，优选0.5～2wt%，基于电解液重量计。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤（2）的阳极氧化过程中，向电解液中分批加入尿素，所加入的尿素总量与电解液中蒸馏水的摩尔比为1:1～1:2。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，尿素的加入方法为：在阳极氧化进行5～10min后，加入第一批尿素，占所加入尿素总量的10～20wt%，阳极氧化进行2～2.5hr后，将剩余量的尿素每隔30～60min分批加入，每批加入量为尿素总量的5～10wt%。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，恒压阳极氧化的电压为10～80V，优选20～35V；恒压阳极氧化时间为6.3～20hr，优选6.5～8hr；阴极和阳极之间的距离为2～8cm，优选3.5～5cm；阳极面积与阴极面积比为1:1～1:2，优选1:1.3～1:1.6。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中还原温度为300～500℃，还原时间为3～5hr。

11.一种如权利要求1-10中任一项所述的制备方法得到的催化剂作为以3-氰基-3,5,5-三甲基环己酮为原料制备3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的加氢催化剂的用途。