负载型NiPd双金属催化剂的制备方法及在脱卤反应中的应用技术

本发明专利技术属于双金属催化剂制备技术领域，具体涉及一种负载型NiPd双金属催化剂的制备方法及其在脱卤反应中的应用。本发明专利技术所提供的负载型NiPd双金属催化剂，主要是由氯钯酸钠、氯化镍、氧化石墨烯、硼氢化钠为原料制备而成的。本发明专利技术的NiPd双金属催化剂本身具有更多的可调控性、催化活性高、磁性较强且可以通过离心分离或磁力分离、循环利用率高的优点；本发明专利技术的NiPd双金属催化剂尤其适用于脱卤反应中使用，其催化活性和催化效率高，且稳定性优异，经10次循环使用后，其转化率为99％，其选择性仍然大于99％。

【技术实现步骤摘要】
负载型NiPd双金属催化剂的制备方法及在脱卤反应中的应用
本专利技术属于双金属催化剂制备
，具体涉及一种负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，还涉及上述的催化剂在脱卤反应中的应用。
技术介绍
关于Ni-Pd催化剂的合成，CN2219170Y披露了一种由真空室、冷阱、阴极、阳极等部件构成的用于将两种熔点相近的高熔点金属镍和钯制备成合金的纳米NiPd催化剂制备装置，关于制备方法，上述的文献并未作披露。关于Ni-Pd催化剂的合成工艺对催化性能的影响，AdrianoH.Braga等人通过分解金属有机前驱体Ni(cod)2和Pd2(dba)3制备了双金属Ni-Pd和Ni、Pd参比催化剂，从而得到粒径在3～6nm之间的纳米粒子，并公开了以下两种不同的合成方法：一是固着化：即用包封配体(十六烷胺)进行溶液合成，然后将预成型的纳米颗粒浸渍在SiO2载体上；另一种是直接分解法：即将前驱体直接分解到SiO2载体上，不加稳定剂。上述的文章主要是侧重于Ni-Pd催化剂的合成工艺对催化性能的影响的研究，尤其是研究了上述两种不同合成方法制备的富含镍的Ni-Pd合金催化剂、富含钯的Ni-Pd合金催化剂及纯Pd和纯Ni催化剂对催化选择性的影响，而关于NiPd双金属催化剂的应用或应用效果等，并未作相关的披露。因此，需要专利技术一种具有优异的催化活性、稳定性和循环使用性能的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，并针对其应用进行进一步的研究。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供了一种具有优异的催化活性、稳定性和循环使用性能的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法；本专利技术还提供了上述负载型NiPd双金属催化剂在脱卤反应中的应用及应用效果；本专利技术所提供的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，包括以下的步骤：(1)取氯钯酸钠、氯化镍加入到第一份去离子水中，至氯钯酸钠和氯化镍完全溶于去离子水中；(2)将氧化石墨烯加入到第二份去离子水中，使氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中，获得氧化石墨烯水溶液；(3)将氧化石墨烯水溶液逐滴加入到(1)中溶解好的物料中并均匀混合；(4)取硼氢化钠溶于第三份去离子水中，获得硼氢化钠溶液；(5)将(3)中的物料加热、搅拌，滴加(4)中的硼氢化钠溶液进行反应，冷却，静置，获得反应液；(6)将(5)中的反应液离心，洗涤，获得负载型NiPd双金属催化剂。优选的，(1)中，氯钯酸钠、氯化镍的质量比为：(0.08～0.12)：(0.02～0.03)；优选的，(1)中，氯钯酸钠、氯化镍和第一份去离子水的质量体积比为：(0.08～0.12)g：(0.025～0.028)g：(18～22)mL；优选的，(1)中，氯钯酸钠、氯化镍和去离子水的质量体积比为：0.1g：0.0269g：20mL；优选的，(1)中，磁力搅拌使氯钯酸钠和氯化镍完全溶于去离子水中。(2)中，氧化石墨烯与第二份去离子水的质量体积比为(4～6)mg：(0.9～1.1)mL；优选的，(2)中，超声处理至氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中；优选的，(2)中，超声1.5～2.5h至氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中；优选的，(2)中，超声2h至氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中。优选的，(3)将氧化石墨烯水溶液逐滴加入到(1)中溶解好的物料中，使各物料均匀混合；滴加的速率为58～62滴/min，边滴加边超声处理，滴加结束后继续超声0.8～1.2h，使氧化石墨烯水溶液与氯钯酸钠、氯化镍溶液均匀混合；优选的，(3)将氧化石墨烯水溶液逐滴加入到(1)的物料中，使各物料均匀混合；滴加的速率为60滴/min，边滴加边超声处理，滴加结束后继续超声1h，使氧化石墨烯水溶液与氯钯酸钠、氯化镍溶液均匀混合；(3)中，使氯钯酸钠与氧化石墨烯的质量比为(0.09～0.12)g：50mg；优选的，(3)中，使氯钯酸钠与氧化石墨烯的质量比为0.1g：50mg。(4)中，硼氢化钠与第三份去离子水的质量体积比为：(0.8～1.1)g：(23～27)mL；优选的，(4)中，硼氢化钠与第三份去离子水的质量体积比为：0.993g：25mL。(5)中，将(3)中所获得的物料置于油浴中加热并且同时磁力搅拌；磁力搅拌转速为1100～1300r/min；油浴加热时，以2～6℃/min的速率逐渐升温至82～86℃，并在20～40min内将(4)中的硼氢化钠溶液滴加完，然后在油浴中保持在82～86℃下继续磁力搅拌持续反应2～4h，反应结束后，冷却至室温，将所得反应液静置10～14h；使硼氢化钠溶液与氯钯酸钠的体积质量比为(0.9～1.1)mL：(0.08～0.12)g；优选的，(5)中，将(3)中的物料油浴加热、并且磁力搅拌，磁力搅拌速度为1200r/min；油浴加热时，以4℃/min的速率逐渐升温至84℃，并在30min内将(4)中的硼氢化钠溶液滴加完，然后在油浴中保持在84℃下磁力搅拌持续反应3h，反应结束后，冷却至室温，将所得反应液静置12h；使硼氢化钠溶液与氯钯酸钠的体积质量比为1mL：0.1g。(6)将(5)中的反应液以13000～15000r/min的转速离心15～25min，水洗，再醇洗，获得负载型NiPd双金属催化剂；优选的，(6)将(5)中的反应液以13000～15000r/min的转速离心15～25min，保留沉淀，先用去离子水洗涤沉淀3次，再用无水乙醇洗涤沉淀3次；每次洗涤后均离心处理，每次离心处理的转速为13000～15000r/min、时间为15～25min；洗涤后获得负载型NiPd双金属催化剂；优选的，(6)将(5)中的反应液以14000r/min的转速离心20min，保留沉淀，先用去离子水洗涤沉淀3次，再用无水乙醇洗涤沉淀3次；每次洗涤后均离心处理，每次离心处理的转速为14000r/min、时间为20min；洗涤后获得负载型NiPd双金属催化剂。上述的步骤还包括(7)，将(6)中获得的负载型NiPd双金属催化剂真空干燥，碾磨，获得粉末状负载型NiPd双金属催化剂；优选的，还包括(7)，将(6)中获得的负载型NiPd双金属催化剂置于真空干燥箱中于50～70℃下真空干燥22～26h，碾磨，获得粉末状负载型NiPd双金属催化剂；优选的，还包括(7)，将(6)中获得的负载型NiPd双金属催化剂置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥24h，碾磨，获得粉末状负载型NiPd双金属催化剂。上述的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，包括以下的步骤：(1)取氯钯酸钠、氯化镍加入到第一份去离子水中，磁力搅拌使至氯钯酸钠和氯化镍完全溶于去离子水中；氯钯酸钠、氯化镍和第一份去离子水的质量体积比为：(0.08～0.12)g：(0.025～0.028)g：(18～22)mL；氯钯酸钠、氯化镍的质量比为：(0.08～0.12)：(0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，包括以下的步骤：/n(1)取氯钯酸钠、氯化镍加入到第一份去离子水中，至氯钯酸钠和氯化镍完全溶于去离子水中；/n(2)将氧化石墨烯加入到第二份去离子水中，使氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中，获得氧化石墨烯水溶液；/n(3)将氧化石墨烯水溶液逐滴加入到(1)中溶解好的物料中并均匀混合；/n(4)取硼氢化钠溶于第三份去离子水中，获得硼氢化钠溶液；/n(5)将(3)中的物料加热、搅拌，滴加(4)中的硼氢化钠溶液进行反应，冷却，静置，获得反应液；/n(6)将(5)中的反应液离心，洗涤，获得负载型NiPd双金属催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，包括以下的步骤：
(1)取氯钯酸钠、氯化镍加入到第一份去离子水中，至氯钯酸钠和氯化镍完全溶于去离子水中；
(2)将氧化石墨烯加入到第二份去离子水中，使氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中，获得氧化石墨烯水溶液；
(3)将氧化石墨烯水溶液逐滴加入到(1)中溶解好的物料中并均匀混合；
(4)取硼氢化钠溶于第三份去离子水中，获得硼氢化钠溶液；
(5)将(3)中的物料加热、搅拌，滴加(4)中的硼氢化钠溶液进行反应，冷却，静置，获得反应液；
(6)将(5)中的反应液离心，洗涤，获得负载型NiPd双金属催化剂。


2.如权利要求1所述的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，其特征在于，(1)中，(1)中，氯钯酸钠、氯化镍的质量比为：(0.08～0.12)：(0.02～0.03)；
优选的，氯钯酸钠、氯化镍和第一份去离子水的质量体积比为：(0.08～0.12)g：(0.025～0.028)g：(18～22)mL；
优选的，(1)中，氯钯酸钠、氯化镍和去离子水的质量体积比为：0.1g：0.0269g：20mL；
优选的，(1)中，磁力搅拌使氯钯酸钠和氯化镍完全溶于去离子水中。


3.如权利要求1所述的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，其特征在于，(2)中，氧化石墨烯与第二份去离子水的质量体积比为(4～6)mg：(0.9～1.1)mL；
优选的，(2)中，超声处理至氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中；
优选的，(2)中，超声1.5～2.5h至氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中；
优选的，(2)中，超声2h至氧化石墨烯完全溶于第二份去离子水中。


4.如权利要求1所述的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，其特征在于，(3)将氧化石墨烯水溶液逐滴加入到(1)中溶解好的物料中，使各物料均匀混合；滴加的速率为58～62滴/min，边滴加边超声处理，滴加结束后继续超声0.8～1.2h，使氧化石墨烯水溶液与氯钯酸钠、氯化镍溶液均匀混合；
优选的，(3)将氧化石墨烯水溶液逐滴加入到(1)的物料中，使各物料均匀混合；滴加的速率为60滴/min，边滴加边超声处理，滴加结束后继续超声1h，使氧化石墨烯水溶液与氯钯酸钠、氯化镍溶液均匀混合；
(3)中，使氯钯酸钠与氧化石墨烯的质量比为(0.09～0.12)g：50mg；
优选的，(3)中，使氯钯酸钠与氧化石墨烯的质量比为0.1g：50mg。


5.如权利要求1所述的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，其特征在于，(4)中，硼氢化钠与第三份去离子水的质量体积比为：(0.8～1.1)g：(23～27)mL；
优选的，(4)中，硼氢化钠与第三份去离子水的质量体积比为：0.993g：25mL。


6.如权利要求1所述的负载型NiPd双金属催化剂的制备方法，其特征在于，(5)中，将(3)中所获得的物料置于油浴中加热并且同时磁力搅拌；磁力搅拌转速为1100～1300r/min；油浴加热时，以2～6℃/min的速率逐渐升温至82～86℃，并在20～40min内将(4)中的硼氢化钠溶液滴加完，然后在油浴中保持在82～86℃下继续磁力搅拌持续反应2～4h，反应结束后，冷却至室温，将所得反应液静置10～14h；
使硼氢化钠溶液与氯钯酸钠的体积质量比为(0.9～1.1)mL：(0.08～0.12)g；
优选的，(5)中，将(3)中的物料油浴加热、并且磁力搅拌，磁力搅拌速度为1200r/min；油浴加热时，以4℃/min的速率逐渐升温至84℃，并在30min内将(4)中的硼氢化钠溶液滴加完，然后在油浴中保持在84℃下磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄飞，王溪溪，汪婧，孙金余，李长江，兰艳素，
申请(专利权)人：黄山学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34