[发明专利]一种γ-Al2

说明书

本发明提供一种γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;负载钌镍催化剂及其在苯酚加氢反应中的应用，通过N,N‑二甲基甲酰胺溶解三水合氯化钌和六水合氯化镍形成溶液，有助于其与还原剂苯甲酸、保护剂聚乙烯吡咯烷酮以及载体γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;通过搅拌和超声震荡分散的更加彻底，形成均一的前驱体溶液；通过一锅法将前驱体溶液加热保温反应制备催化剂的浆料，其制备工艺和所使用的设备简单，工艺参数容易控制，成本低廉，易于大规模生产，通过过滤洗涤干燥后的催化剂，双金属形成的活性催化中心，具有较好的结晶性，钌和镍之间存在电子的转移，双金属间的协同作用使催化活性增强；将γ‑Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;负载钌镍催化剂用于苯酚加氢反应时，使用氢氧化钠溶液调节苯酚pH＝10～12能够在使部分苯酚形成苯酚钠，有助于加氢反应的进行。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体的是一种γ-Al₂O₃负载钌镍催化剂及其在苯酚钠加氢反应中的应用。

背景技术

随着全球工业化进程的不断加快，化石燃料消耗量日益增加，同时对环境造成了严重污染，如温室效应、酸雨，臭氧层空洞等，而解决这些问题的关键在于减少对化石能源的依赖，开发一种环境友好并且可持续再生的替代能源。氢能具有能量密度高，储量丰富，来源广泛，存储形式多样，环境友好等特点，被视为21世纪最具发展潜力的绿色二次能源。

氢的储运是制约氢能大规模应用的关键环节，开发基于某些材料的储氢技术，包括能够满足储氢目标的吸附剂、化学储氢材料等是储氢技术的长期目标。在众多储氢材料中，液体有机氢化物储氢具有有机液体成本低、储氢密度高、储氢量大、便于运输、安全性高、操作方便和可循环使用等优点，应用前景光明。

苯酚和环己醇可以通过可逆加氢脱氢实现互变，其可逆吸放氢量约为6wt％，苯酚—环己醇可作为储氢材料。该类材料在加氢反应中要克服动力学阻力，需要高效的催化剂，而目前已报道的研究仅筛选了部分商业化催化剂，如Pt/C、Pd/C等，不仅价格昂贵，而且在催化活性及选择性上仍不够理想。因此，研发高效、低成本金属有机氢化物加氢/脱氢催化剂是亟待解决的问题。

发明内容

本专利技术方案提供一种γ-Al₂O₃负载钌镍催化剂，可以用于苯酚加氢制备环己醇，该催化剂中钌镍纳米合金之间的协同作用，能有效改善单金属催化剂的加氢性能，降低贵金属钌的用量，相比单金属Ru/Al₂O₃催化剂具有明显的优势。本发明催化剂制备方法简单，工艺参数容易控制，易于大规模化生产。

为解决背景技术中提出的问题，本发明提供以下技术方案：

一种γ-Al₂O₃负载钌镍催化剂，其特征在于，通过以下步骤制备：

S1：将三水合氯化钌和六水合氯化镍按照摩尔比1:0.5～2，投入N,N-二甲基甲酰胺中搅拌至全部溶解得到钌镍溶液；

S2：向钌镍溶液中依次加入聚乙烯吡咯烷酮和苯甲酸，再加入γ-Al₂O₃粉末，搅拌后通过超声震荡分散得到前驱体溶液；

S3：将前驱体溶液投入高压釜中，封釜后升温到反应温度，保温反应，冷却后开釜得到催化剂浆料；

S4：将催化剂浆料过滤，滤饼用去离子水洗涤后真空干燥得到γ-Al₂O₃负载钌镍催化剂。

进一步地，S1中三水合氯化钌和六水合氯化镍的总用量与N,N-二甲基甲酰胺用量的质量比为1:200～2000。

进一步地，S2中所述γ-Al₂O₃粉末用量与钌镍折百用量的质量比为10～100:1。