[发明专利]微量NiO掺杂的CuO-NiO/SBA-15催化剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种微量NiO掺杂的CuO‑NiO/SBA‑15催化剂及制备方法。以该催化剂的总质量为100wt％计，其包括以下组分：CuO6wt％‑10wt％，NiO0.1wt％‑0.5wt％，余量为SBA‑15分子筛。本发明还提供了上述催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：配制得到铜盐和镍盐的前驱体乙醇溶液；在80‑140℃下对SBA‑15分子筛进行加热并抽真空去除吸附水，在真空状态下，将前驱体乙醇溶液注射入SBA‑15分子筛中，超声浸渍2‑4h，经过滤、干燥、焙烧，得到微量NiO掺杂的CuO‑NiO/SBA‑15催化剂。本发明提供的微量NiO掺杂的CuO‑NiO/SBA‑15催化剂具有优异的催化性能，具有很高的苯乙烯转化率和环氧苯乙烷选择性。

技术领域

本发明涉及一种微量NiO掺杂的CuO-NiO/SBA-15催化剂及其制备方法，属于催化剂制备技术领域。

背景技术

环氧苯乙烷是一种重要的化工原料，被广泛应用于玫瑰油、丁香油和葵花油等香料的合成，在医药领域可用于生产左旋咪唑、药物驱虫剂和β-苯乙醇等，同时也是重要的有机合成中间体。近年来，随着国内为对β-苯乙醇和左旋咪唑的需求量不断增加，环氧苯乙烷的市场需求量越来越大，有很大的潜在价值。

随着介孔分子筛的发展，以金属离子、金属或金属氧化物为活性中心，催化苯乙烯环氧化有了大量的报道。CN1557553A公开了一种以CoOx、FeOx为活性中性的MCM系列分子筛催化剂体系，苯乙烯转化率和环氧苯乙烷选择性达40％和60％。该系列催化剂对苯乙烯有一定的催化效果，但是苯乙烯转化率和环氧苯乙烷选择性难以满足工业化生产。催化活性中心单一，催化剂制备条件为80℃的油浴中放置20h，制备时间长效率低，难以实现大规模生产。

近年来，具有两种或两种以上活性中心的双/多活性中心催化剂以其优异的催化性能得到了越来越多的关注。CN103638962A公开了一种采用等体积浸渍法首先制备得到CuO/SBA-15，并在此基础上负载NiO，通过H2还原，制备得到Ni/Cu/SBA-15催化剂，并应用于间二硝基苯的加氢还原反应中，间二硝基苯的转化率和间苯二胺的选择性达到99.9％和99.6％以上。

上述催化剂活性较高，但是采用两步法合成，过程繁琐，一方面，两种金属为简单的混合，不能有效协同作用；另一方面，采用单一的浸渍法进行负载，双活性中心的分散性不是很好，在反复的循环催化过程中容易团聚，难以保持良好的催化性能。如何采用更加简单和有效的方法得到高分散性和较好协同效果的双/多活性中心催化剂是一个难题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种微量NiO掺杂的CuO-NiO/SBA-15催化剂及其制备方法，该催化剂结合双金属氧化物活性中心与介孔分子筛的优点，具有较好的苯乙烯催化环氧化的催化活性。

为达到上述目的，本发明提供了一种微量NiO掺杂的CuO-NiO/SBA-15催化剂，以该催化剂的总质量为100wt％计，其包括以下组分：CuO6wt％-10wt％，NiO0.1wt％-0.5wt％，余量为SBA-15分子筛。

该催化剂具有双金属氧化物活性中心，具有高的比表面积、孔径和孔容。

本发明还提供了上述微量NiO掺杂的CuO-NiO/SBA-15催化剂的制备方法，其包括以下步骤：

配制得到铜盐和镍盐的前驱体乙醇溶液，其中，铜离子的浓度为0.1-0.5mol/L，镍离子的浓度为0.1-0.5mol/L，以该前驱体乙醇溶液的体积计；

在80-140℃下对SBA-15分子筛进行加热并抽真空去除吸附水，在真空状态下，将所述前驱体乙醇溶液20-30mL注射入SBA-15分子筛中，超声浸渍2-4h，经过滤、干燥、焙烧，得到所述微量NiO掺杂的CuO-NiO/SBA-15催化剂。