[发明专利]一种催化加氢催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化剂技术领域，提供了一种催化加氢催化剂及其制备方法和应用。本发明提供了一种催化加氢催化剂，包括锆载体和附着在所述锆载体上的活性物质，所述活性物质为单质钌；所述活性物质的负载量为催化剂质量的1～5％。本发明的催化剂以钌金属单质替换钯金属单质，成本降低；锆载体和钌单质的共同作用，保证了催化加氢效率，用于苯甲酸的加氢反应时，提高了苯甲酸的转化率和环己甲酸的选择性。且本发明提供的催化加氢催化剂的制备方法操作简单、原料来源广、成本低；所得催化加氢催化剂对苯甲酸的转化率为68.2～96.3％，对环己甲酸的选择性为62.4～97.5％。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种催化加氢催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

环己基甲酸是重要的化工及医药中间体，可用于治疗血吸虫药物、抗孕药物和光固化剂的合成，也可用作农药、硫化橡胶增溶剂、染料和石油澄清剂；其衍生物如反式-4-异丙基环己甲酸是生产治疗糖尿病新药那格列奈的中间体。因此，研究苯甲酸催化加氢生成环己基甲酸具有较高的应用价值。

催化加氢反应会生成产物和水，在合适的条件下可以减少其他副产物产生，符合绿色化学要求。但是，对于苯甲酸催化加氢制环己基甲酸，常用的催化剂是Pd/C催化剂，但是钯价格昂贵；利用Pd/C催化剂催化加氢反应时，条件苛刻，不利于工业发展。

因此，急需设计一种成本低且催化条件易于控制的催化剂用来替代Pd/C催化剂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供了一种催化加氢催化剂及其制备方法与应用，本发明提供的催化剂成本低，且催化条件容易。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种催化加氢催化剂，包括锆载体和附着在所述锆载体上的活性物质，所述活性物质为单质钌；所述催化加氢催化剂中活性物质的质量百分含量为1～5％。

优选地，所述锆载体包括氮化锆、氧化锆和硼化锆中的一种或几种。

本发明还提供了上述技术方案所述的催化加氢催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将锆载体、钌前驱体和水混合，形成前驱体分散液；

将还原剂水溶液滴加到所述前驱体分散液中，进行还原反应，得到所述催化加氢催化剂；

所述锆载体和钌前驱体的质量比为1000：(30.74～71.74)。

优选地，所述锆载体的粒径为10～50nm。

优选地，所述钌前驱体为醋酸钌、硝酸钌、无水氯化钌或乙酰丙酮钌。

优选地，所述前驱体分散液中钌前驱体的浓度为1～8mg/mL。

优选地，所述还原剂水溶液中还原剂包括硼氢化钠、硼氢化钾和水合肼中的一种或几种。

优选地，所述还原剂和钌前驱体中的钌的摩尔比为(5～15)：1。

本发明还提供了上述技术方案所述的催化加氢催化剂或上述技术方案所述的制备方法得到的催化加氢催化剂在苯甲酸加氢反应中的应用。

优选地，所述苯甲酸加氢反应包括以下步骤：

将苯甲酸、催化加氢催化剂和水混合，在氢气气氛中进行加氢反应；

所述苯甲酸和催化加氢催化剂的质量比为(1～4)：1；

所述加氢反应的压力为0.5～1.5MPa，温度为40～100℃。