本发明专利技术属于环己醇制备技术领域，公开了一种CoAg/SiO2双金属催化剂及其制备方法与应用，即紫丁香醇在CoAg与SiO2复合材料催化剂的作用下选择性加氢反应，生成环己醇。CoAg/SiO2催化剂使用前无需经过高温预还原处理，在280℃和3MPa氢气压力的条件下反应2h，紫丁香醇的转化率为100％，环己醇的收率和选择性可达94％。催化剂制备和维护工艺简单，反应活性高，选择性好，具有工业应用价值。具有工业应用价值。
【技术实现步骤摘要】
一种CoAg/SiO2双金属催化剂及其制备方法与应用
[0001]本专利技术属于环己醇制备
，涉及一种CoAg/SiO2双金属催化剂及其制备方法与应用，具体涉及一种CoAg/SiO2双金属催化剂催化紫丁香醇选择加氢制备环己醇的方法。
技术介绍
[0002]目前，全球能源消耗不断增加，而化石能源储量有限，不能满足可持续发展的需要；同时，能源的大量消耗也引发了环境污染和气候变暖等问题。因此，快速寻找到环境友好型的可再生资源十分必要。生物质能源由于低碳排放、储存量丰富、分布广泛等特点备受关注，并且它还是自然界唯一的碳基可再生资源。木质素是生物质的主要成分之一，其结构中富含苯环，对其精制可以得到丰富的六元环碳氢化合物，如环己醇。环己醇是用途广泛的工业原料，可用作纤维、橡胶、油漆等物质的溶剂；水溶性乳胶的稳定剂；聚合用单体、增塑剂、PVC等树脂稳定剂；石油加工助剂，橡胶添加剂以及医药品等。除此之外，环己醇也是制备尼龙、己内酰胺和己二酸的重要的化学品。转化木质素的关键是开发出高效催化剂。因为木质素是高分子聚合物，目前在探索催化剂时多采用模型化合物作为原料。紫丁香醇结构更能代表木质素典型结构单元，但其空间位阻较大，反应活性低，选择性差，以其为模型化合物探究木质素加氢制备化学品的研究较少。
[0003]Shu R,Zhang Q,Xu Y,et al.Hydrogenation of lignin
‑
derived phenolic compounds over step by step precipitated Ni/SiO2[J].RSC advances,2016,6(7):5214
‑
5222.采用分布沉淀法制备了Ni/SiO2‑
Al2O3催化剂，使用前在550℃氢气还原预处理。在200℃，2MPa氢气压力下反应2h，紫丁香醇转化率达到100％，因过渡加氢，产物以环己烷为主，其选择性为97.8％。该反应条件下催化剂重复使用三次，催化剂活性以及产物环己烷的选择性均有下降，催化剂结焦是导致催化剂失活的主要原因。Szczyglewska P,Feliczak
‑
Guzik A,Jaroniec M,et al.Catalytic role of metals supported on SBA
‑
16 in hydrodeoxygenation of chemical compounds derived from biomass processing[J].RSC Advances,2021,11(16):9505
‑
9517.分别在400℃、250℃、350℃、250℃下对3％Ir/SBA
‑
16、3％Ru/SBA
‑
16、3％Pd/SBA
‑
16、3％Pt/SBA
‑
16催化剂进行还原预处理，然后用其催化紫丁香醇，在130℃，6MPa氢气压力下反应4h，使用3％Ir/SBA
‑
16和3％Pt/SBA
‑
16催化剂时，反应活性较差，紫丁香醇转化率分别为5％、2％；使用3％Ru/SBA
‑
16、3％Pd/SBA
‑
16催化剂时，紫丁香醇转化率分别为100％、48％，主要产物均为1,2,3
‑
三甲氧基环己烷。刘小好.钴基催化剂催化木质素酚类加氢脱氧[D].中国科学技术大学,2017.以原位共热解方法制备了CoN
X
@NC催化剂，以正十二烷为溶剂，取6.53wt％CoN
X
@NC催化剂76mg以及1mmol紫丁香醇于Parr釜，200℃，2MPa氢气压力下反应2h，紫丁香醇转化率为43.4％，其中环己烷收率为9.1％，二甲氧基苯酚收率为9.7％，当延长反应时间为12h，紫丁香醇转化率为100％，因过渡加氢，产物是环己烷，其收率接近100％。此外，还以浸渍法制备了10wt％Co/TiO2催化剂，于200℃，1MPa氢气压力下反应6h，紫丁香醇转化率为100％，环己醇收率达
99.9％，这是目前少有的环己醇收率达到90％以上的催化剂，其不足之处是使用前需在600℃和H2氛围下预还原2h，另外，循环实验发现，催化反应过程中容易造成金属流失与团聚，导致催化剂失活。Ishikawa M,Tamura M,Nakagawa Y,et al.Demethoxylation of guaiacol and methoxybenzenes over carbon
‑
supported Ru
–
Mn catalyst[J].Applied Catalysis B:Environmental,2016,182:193
‑
203.用浸渍法制备了5wt％Ru
‑
MnOx/C催化剂，其中Ru与Mn的比例为1:1，紫丁香醇于160℃，1.5MPa氢气压力下反应4h，转化率为接近100％，由于过渡加氢有环己烷生成，环己醇选择性为70％。
[0004]目前，紫丁香醇选择加氢制备环己醇的相关研究较少，文献中使用的催化剂制多数在投入反应体系前需要还原预处理，这使催化剂制备和维护工艺变得复杂，增加操作成本，另外，有的催化活性低，反应时间长，还有的虽然催化活性高，但是对环己醇选择性低，容易过渡加氢生成环己烷。因此，对于该反应，需要开发一种不需要还原预处理、反应活性高、对环己醇选择性好的催化剂。
技术实现思路
[0005]为了克服上述现有技术的缺点和不足，本专利技术提供一种CoAg/SiO2双金属催化剂及其制备方法与应用。
[0006]本专利技术的专利技术构思是：该催化剂以廉价的过渡金属Co为加氢活性组分，以贵金属Ag为助剂，以二氧化硅(SiO2)为载体，催化剂采用浸渍法制备，制备过程简单，在Ag助剂的作用下催化剂无需经过高温还原预处理，在温和的条件下即产生了较高的催化活性和产物选择性，为紫丁香醇选择性加氢制备环己醇提供一种新型高效催化剂。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]一种CoAg/SiO2双金属催化剂的制备方法，采用浸渍
‑
焙烧法制备，包括以下步骤：
[0009](1)盐溶液的制备：分别取一定量的Co(NO3)2·
6H2O和AgNO3置于烧杯中，用去离子水溶解制成盐溶液；
[0010](2)浸渍：称取SiO2载体，一次性加入到步骤(1)配置好的盐溶液中，用玻璃棒持续搅拌，并将此样品置于室温静置2～5h；
[0011](3)干燥：将步骤(2)中静置后的样品置于鼓风干燥箱内50～80℃干燥8～12h，用研钵将样品研磨为粉末；
[0012](4)焙烧：将步骤(3)制备的粉末状样品放入坩埚内，置于马弗炉中经1～10℃/min程序升温由室温到500℃，在500℃下恒温焙烧1～3h，当温度降至室温，取出样品密封本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种CoAg/SiO2双金属催化剂的制备方法，其特征是，采用浸渍
‑
焙烧法制备，包括以下步骤：(1)盐溶液的制备：分别取一定量的Co(NO3)2·
6H2O和AgNO3置于烧杯中，用去离子水溶解制成盐溶液；(2)浸渍：称取SiO2载体，一次性加入到步骤(1)配置好的盐溶液中，用玻璃棒持续搅拌，并将此样品置于室温静置2～5h；(3)干燥：将步骤(2)中静置后的样品置于鼓风干燥箱内50～80℃干燥8～12h，用研钵将样品研磨为粉末；(4)焙烧：将步骤(3)制备的粉末状样品放入坩埚内，置于马弗炉中经1～10℃/min程序升温由室温到500℃，在500℃下恒温焙烧1～3h，当温度降至室温，取出样品密封储存。2.如权利要求1所述的一种CoAg/SiO2双金属催化剂的制备方法，其特征是，所述步骤(1)中配置Co(NO3)2·
6H2O和AgNO3盐溶液时，Co与Ag的摩尔比为1:0.05～1:0.5。3.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：周锦霞，刘春雨，毛璟博，李慎敏，尹静梅，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。