[发明专利]一种Ni-Mo双金属合金催化剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于化学工程及催化剂技术领域，具体公开了一种Ni‑Mo(Ni/MoO₂)双金属合金催化剂及其制备方法与应用。本发明通过将乙酰丙酮镍和乙酰丙酮钼混合球磨，加入有机溶剂继续球磨，干燥，煅烧得到复合氧化物，粉碎后置于管式炉中在氢气气氛下还原得到用于催化糠醛制备2‑甲基呋喃的双金属合金催化剂。本发明制备的双金属合金催化剂用于催化糠醛加氢脱氧，制备2‑甲基呋喃。制备方法简单经济，得到的产品普适性强、环境友好、不腐蚀设备、糠醛转化率高，2‑甲基呋喃选择性强。

技术领域

本发明属于化学工程及催化剂技术领域，尤其涉及一种Ni-Mo双金属合金催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

在过去的几十年由于不可再生的化石能源大量消耗导致环境污染和能源危机问题。近年来生物质能源作为绿色环保可再生的能源受到广泛关注。糠醛作为一种代表性的生物质平台分子，近年来将其加氢制备到附加值更高的产品受到研究者的关注。糠醛催化加氢能制备一系列的化工产品，例如糠醇、四氢糠醇、2-甲基呋喃、呋喃、环戊酮、环戊醇等。其中，2-甲基呋喃作为一种重要的化工原料，在许多化工领域得到应用，可用作于汽油添加剂、有机溶剂、香水的前驱体、药物中间体等。

通常制备2-甲基呋喃是通过糠醛气相加氢脱氧制备，气相反应有生产规模大和产品质量稳定的优点。液相反应具备应用广泛和成本低的特点。通过糠醛液相加氢脱氧制备2-甲基呋喃基于贵金属Pt、Pd和Ru催化剂尽管催化活性高，但是不理想的副反应会降低2-甲基呋喃的选择性。此外贵金属的稀缺性和价格昂贵将阻碍其工业应用。因此制备一种低成本的非贵金属催化剂应用于糠醛高效选择性加氢脱氧制备2-甲基呋喃是非常有价值的。Ni基催化剂是一个很好的贵金属催化剂的替代品由于其具有好的活化氢气的能力。但是单金属Ni催化剂在糠醛加氢脱氧制备2-甲基呋喃中选择性并不如人意。

因此，如何提供一种用于催化糠醛制备2-甲基呋喃的双金属合金催化剂，简化制备步骤、降低制备成本，同时保证催化剂具有普适性强、对环境友好、不腐蚀设备、高催化转化率、高2-甲基呋喃选择性的特点是本领域亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种Ni-Mo双金属合金催化剂及其制备方法与应用，本发明不需要添加贵金属或稀有金属作为催化剂，避免Cu-Cr催化剂带来的环境污染，同时保证了催化剂的2-甲基呋喃的高选择性，高催化转化率。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Ni-Mo双金属合金催化剂的制备方法，具体制备步骤如下：

1)将乙酰丙酮镍与乙酰丙酮钼混合，进行第一次球磨，加入有机溶剂，进行第二次球磨，得到混合物；

2)将混合物干燥，干燥完成后焙烧，得到复合氧化物；

3)将得到的复合氧化物研磨粉碎，放入管式炉中还原，制得Ni-Mo双金属合金催化剂。

优选的，乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钼与有机溶剂的添加质量比为0.02～0.03：0.4：0.5～0.6。

优选的，所述有机溶剂为乙醇。

优选的，第一次球磨混合时间为25～35min，第二次球磨混合时间为5～10min，球磨转速为400～600r/min。

优选的，焙烧温度为400～600℃，焙烧时间为2～3h。

优选的，管式炉中还原的具体步骤为：先在氮气保护下匀速升温；升温结束后，在氢气气氛中还原；随后在氮气气氛下降至室温。

优选的，升温速率为4～6℃/min，升温结束温度为580～620℃。

优选的，还原时间为1.5～2h。

本发明的另一目的是提供一种Ni-Mo双金属合金催化剂的制备方法制备得到的Ni-Mo双金属合金催化剂。