一种制造技术

本发明专利技术属于催化剂技术领域，具体公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种Pt
‑
M@分子筛/堇青石催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，特别涉及一种
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]对氨基苯酚
(PAP)
是一种用途广泛的有机合成中间体，主要用于医药
、
燃料和橡胶领域
。
在医药行业中，对氨基苯酚主要用于合成扑热息痛
(
对乙酰氨基酚
)
，用来替代副作用明显的药物如安乃近
、
氨基比林
、
安替比林和非那西丁等
。
[0003]目前，工业上硝基苯
(NB)
氢化主要采用加氢催化剂和酸催化剂，硝基苯首先在加氢催化剂作用下与氢气反应生成羟基苯胺
(PHA)
，紧接着
PHA
在酸催化剂作用下经过电子重排生成
PAP
，如下式
(1)
所示；
[0004][0005]但是，如果
PHA
不经过电子重排而是进一步氢化会生成苯胺，无法得到
PAP
，如下式
(2)
所示
。
[0006][0007]目前工业上主要使用贵金属催化剂和硫酸催化剂，但是硫酸具有严重腐蚀性，易腐蚀生产设备
、
损坏催化剂
、
也会增加生产成本
。
基于此，不断有学者在研究新型的替代品，有的将合成金属
/
分子筛“双功能催化剂”来作为
NB
加氢生产
PAP
的主要研究方向之一，活性金属和酸性位是催化活性的两个影响因素
。“双功能催化剂”的加氢催化剂以单贵金属
Pt
为主
。
但是
Pt
的选择性不够高，导致生产成本较高
。
金属
/
分子筛“双功能催化剂”的酸催化剂的研究主要集中在调整分子筛的酸性，研究者采用
Pt/BETA、Pt/MgAPO
‑5用于硝基苯加氢制备
PAP
的研究，但是选择性仅在
40
‑
60
％
。
另有研究者中采用
HZSM
‑5分子筛包覆
Pt
纳米颗粒制成双功能催化剂
(Pt@HZSM
‑
5)
，将其应用于
NB
催化加氢合成
PAP
的反应中，发现该催化剂具有良好的催化性能，
NB
转化率可达
100
％，
PAP
选择性达
75
％，但无法进一步提高
。
而且，硝基苯氢化生产对氨基苯酚是典型的受传质速率控制的催化加氢反应过程，该过程还伴随串联副反应，其本征反应速率很快，传阻力很大，导致催化剂效率较低
。
[0008]因此，提出一种传质性能优异
、
金属分散度高且成本较低的催化剂是值得思考的问题
。

技术实现思路

[0009]针对上述问题，一方面本专利技术提出了一种
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0010]采用混合溶液对催化剂载体进行涂覆，得到
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂前驱体，所述混合溶液由第一混合溶液和第二混合溶液混合得到；
[0011]将所述
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂前驱体进行分子筛蒸汽辅助结晶并将结晶后产物洗涤
、
干燥和焙烧后，得
PtMO
X
@Na
‑
分子筛
/
堇青石；
[0012]将所述
PtMO
X
@Na
‑
分子筛
/
堇青石进行离子交换后得到
PtMOx@H
‑
分子筛
/
堇青石；
[0013]将所述
PtMOx@H
‑
分子筛
/
堇青石进行焙烧，焙烧结束后进行氢气还原，得目标催化剂
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石
。
[0014]进一步地，所述催化剂载体按以下步骤获得：
[0015]选取堇青石并将所述堇青石切割成待处理的催化剂载体；
[0016]将所述待处理的催化剂载体采用质量分数为
15
％的硝酸进行沸水处理
、
水洗
、
干燥和焙烧后得催化剂载体
。
[0017]进一步地，所述第一混合溶液由硅源
、
铝源和结构导向剂按1：
0.016
：
0.25
的摩尔比混合后得到；
[0018]所述第二混合溶液由
H2PtCl6·
6H2O、
非贵金属盐
、
阳离子聚合物稳定剂和
NaOH
按1×
10
‑3：
E
：
3.6
×
10
‑5：
0.06
的摩尔比混合后得到
。
[0019]进一步地，所述硅源包括硅溶胶
LUDOX
‑
AS
‑
40、LUDOX HS
‑
40、LUDOX CL
‑
X
或
LUDOXTM
‑
40
中一种；
[0020]所述铝源包括
Al(NO3)3·
9H2O
和
NaAlO2中一种或两种组合；
[0021]所述结构导向剂包括四丙基氢氧化铵或四乙基氢氧化铵；
[0022]所述非贵金属盐包括
Cu(NO3)2·
3H2O、Mn(CH3COO)2·
4H2O、NiCl2·
6H2O
或
FeCl3·
6H2O
中一种
。
[0023]进一步地，所述分子筛为
HZSM
‑5，所述催化剂载体的涂层负载量为
20
％
‑
40
％
。
[0024]进一步地，所述分子筛蒸汽辅助结晶的条件为：在
180℃
的环境中蒸汽结晶
72
小时
。
[0025]进一步地，所述离子交换的条件为：将...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：采用混合溶液对催化剂载体进行涂覆，得到
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂前驱体，所述混合溶液由第一混合溶液和第二混合溶液混合得到；将所述
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂前驱体进行分子筛蒸汽辅助结晶并将结晶后产物洗涤
、
干燥和焙烧后，得
PtMO
X
@Na
‑
分子筛
/
堇青石；将所述
PtMO
X
@Na
‑
分子筛
/
堇青石进行离子交换后得到
PtMOx@H
‑
分子筛
/
堇青石；将所述
PtMOx@H
‑
分子筛
/
堇青石进行焙烧，焙烧结束后进行氢气还原，得目标催化剂
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石
。2.
根据权利要求1所述的
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂载体按以下步骤获得：选取堇青石并将所述堇青石切割成待处理的催化剂载体；将所述待处理的催化剂载体采用质量分数为
15
％的硝酸进行沸水处理
、
水洗
、
干燥和焙烧后得催化剂载体
。3.
根据权利要求1所述的
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一混合溶液由硅源
、
铝源和结构导向剂按1：
0.016
：
0.25
的摩尔比混合后得到；所述第二混合溶液由
H2PtCl6·
6H2O、
非贵金属盐
、
阳离子聚合物稳定剂和
NaOH
按1×
10
‑3：
E
：
3.6
×
10
‑5：
0.06
的摩尔比混合后得到
。4.
根据权利要求3所述的
Pt
‑
M@
分子筛
/
堇青石催化剂的制备方法，其特征在于，所述硅源包括硅溶胶
LUDOX
‑
AS
‑
40、LUDOXHS
‑
40、LUDOXCL
‑
X
或
LUDOXTM
‑
40
中一种；所述铝源包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭燕燕，
申请(专利权)人：安徽中医药大学，
类型：发明
国别省市：