[发明专利]PtCo/C催化剂的制备及其催化α,β -不饱和醛选择性加氢的方法

说明书

本发明涉及PtCo/C催化剂的制备及其催化α,β‑不饱和醛选择性加氢的方法，主要解决了α,β‑不饱和醛C=O键加氢选择性差的问题。本发明PtCo/C催化剂的制备包括：将HNO₃和H₂O₂处理后的活性炭与Pt、Co的前驱体溶液充分搅拌，利用H₂还原得到PtCo/C催化剂。本发明制备的负载型PtCo/C催化剂，Pt和Co间具有强烈的相互作用，Co向Pt发生电荷转移使Co带有部分正电荷，易与C=O上的O原子作用并活化C=O键，即在发生加氢反应时，催化剂优先吸附C=O键，从而提高C=O键加氢的选择性，在醇、有机碱的存在下，进行柠檬醛加氢反应，可更大程度地提高反应转化率和选择性。

技术领域

本发明属于贵金属催化剂制备领域，具体涉及一种PtCo/C催化剂的制备及其催化α,β -不饱和醛选择性加氢的方法。

背景技术

α，β-不饱和醇是医药、香精、香料、化妆品、农药等领域的重要原料及中间体。以α，β-不饱和醛为原料经催化加氢是制备不饱和醇的主要途径之一。α，β-不饱和醛的分子结构中具有共轭的C=C和C=O键，通过加氢可得到不饱和醇、饱和醛以及饱和醇等，很难得到单一的C=O加氢不饱和醇产物。而且相较于C=O键，C=C加氢在热力学上更加容易，所以一般情况下，主要产物是C=C加氢生成的饱和醛，C=O加氢选择性非常低。

催化加氢是一类重要的有机催化反应，在工业生产中有广泛的应用。催化加氢催化剂可分为均相催化剂和非均相催化剂。均相催化剂一般具有较高的活性和选择性，但难以回收重复使用。非均相催化剂由于其容易分离回收，可循环使用，逐渐成为α,β-不饱和醛加氢的主要研究对象，但反应活性相对较差，因此，设计和制备具有高选择性、高活性的选择性加氢催化剂，并且优化反应体系，一直是研究的重点和难点。

发明内容

为解决α,β-不饱和醛C=O加氢选择性差的问题，本发明的目的是提供一种PtCo/C催化剂的制备及其催化α,β -不饱和醛选择性加氢的方法，通过Pt与Co间的相互作用，实现C=O键对催化剂的有效吸附，并在醇、有机碱的存在下，提高C=O键加氢选择性，高效催化柠檬醛加氢反应。

为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种PtCo/C催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1. 将活性炭加入HNO₃和H₂O₂的混合水溶液中，充分搅拌，再经过滤、洗涤、干燥得到处理后的活性炭载体；

步骤S2. 在40~90℃下，将步骤S1处理后的活性炭分散于水中，加入碱液使混合液pH=9~12；

步骤S3. 向步骤S2中的混合液中加入Pt前驱体溶液和Co前驱体溶液，充分搅拌；

步骤S4. 步骤S3得到的混合液经固液分离、干燥后，在氢气流中于200~400℃还原2-5 h，得到Pt_xCo_y/C催化剂，其中，Pt负载量x为1~5wt.%，Co负载量y为0.5~5wt.%。

进一步地，步骤S1所述HNO₃和H₂O₂的混合水溶液中HNO₃与H₂O₂的质量比1：1~5。

进一步地，步骤S2中所述碱液是Na₂CO₃、NaOH、KOH、(NH₄)₂CO₃及氨中的一种或多种的水溶液。

进一步地，步骤S3中所述Pt前驱体为氯亚铂酸钾、氯铂酸、硝酸铂、醋酸四氨合铂的一种或多种；

Co前驱体为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、醋酸钴的一种或多种。