【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化体系，其包含在固体载体上的铂化合物，其中基于固体载体的干重，在固体载体表面上的铂物质的含量为0.1-15重量％。该固体载体是沉淀碳酸钙(pcc)且具有使用氮气和根据iso 9277:2010的bet方法测量的15至100m2/g的比表面积；并且铂化合物选自元素铂、铂氧化物及其混合物。此外，本专利技术涉及用于制备所述催化体系的方法，本专利技术的催化体系在化学反应中的用途，负载有铂化合物的固体载体作为催化剂的用途，以及包含所述催化体系的颗粒模制品或挤出物。
技术介绍
1、催化剂或包含载体和催化剂的催化体系广泛用于催化中并具有若干优点。例如，与均相体系相比，处理这样的催化体系以及分离反应产物的成本更低。此外，在给定反应中催化体系的活性和效率可以通过选择载体或特定铂化合物的特定结构性质来控制。
2、铂化合物是公知的催化剂，并且可以应用于许多反应中，例如烯烃或炔烃氢化。已知的铂化合物是例如元素铂。
3、用于多相催化的常用载体材料是活性炭、炭黑/石墨、氧化铝、硫酸钡和碳酸钙(催化剂技术手册(the catalyst technical handbook)，johnson matthey公司，2005)。
4、例如，de2704345a1涉及片、预制件或粒料形式的催化剂，其中所述催化剂由caco3载体上的1至5重量％的铂组成。
5、wo2021/058508a1涉及包含在固体载体上的过渡金属化合物的催化体系，其中在固体载体表面上的过渡金属元素的含量基于固体载体的干重为0.1
6、wo2004/030813a1涉及一种用于制备催化剂的方法，其包括(a)制备具有至少一种碱土金属碳酸盐、液体介质、银键合添加剂和至少一种挤出助剂和/或任选的燃尽添加剂的均匀混合物的糊料；(b)由所述糊料形成一个或多个成形粒子；(c)干燥和煅烧所述粒子；和(e)用含有银化合物的溶液浸渍所述干燥和煅烧的粒子。所述碱土金属碳酸盐可以是碳酸钙。
7、wo2013/190076a1涉及一种催化体系，其是lindlar型催化剂，其中载体材料(碳酸钙)具有大于10μm的平均粒度(d50)。其进一步公开了这样的催化体系用于碳-碳三键部分氢化成双键的用途。载体材料的具体实例包括沉淀碳酸钙。
8、然而，铂化合物在天然资源中仅是罕见的，因此，如果可能的话，会导致购买和再循环的高成本。另一个缺点是铂化合物的毒性，因此，在铂化合物催化的反应中的催化剂负载量应当保持尽可能低。因此，一直需要改进催化体系以克服上述缺点中的一个或多个。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的一个目的可以是提供更有效的催化体系，其允许降低催化期间的催化剂负载和铂化合物的总消耗，并且允许获得特定的化合物，即具有高选择性的产物。本专利技术的另一个目的可以是提供一种具有更高转换率的节省时间的催化体系。再一个目的可以是提供一种易于再循环的催化体系以降低铂化合物的总消耗。因此，另一个目的可以是提供更加环境相容的催化体系。
2、前述和其它问题可以通过如本文在独立权利要求中限定的主题来解决。
3、本专利技术的第一方面涉及一种催化体系，其包含在固体载体上的铂化合物，其中
4、a)所述固体载体是沉淀碳酸钙(pcc)，并且具有使用氮气和根据iso 9277:2010的bet方法测量的15至100m2/g的比表面积；并且
5、b)其中铂化合物选自元素铂、铂氧化物及其混合物；
6、并且其中基于所述固体载体的干重，所述固体载体的表面上的铂物质的含量为0.1重量％至15重量％。
7、本申请的专利技术人惊讶地发现，具有使用氮气和根据iso 9277:2010的bet方法测量的15-100m2/g的比表面积的沉淀碳酸钙(pcc)作为铂化合物催化中的催化剂载体的用途提供了若干优点，其中铂化合物选自元素铂、铂氧化物及其混合物。
8、首先，使用的沉淀碳酸钙(pcc)具有高表面积，即使用氮气和根据iso 9277:2010的bet方法测量的15至100m2/g的比表面积。由于该高表面积，发现所述材料在催化中作为载体材料是令人惊讶地有用的。
9、与例如上述铂化合物结合，使用根据本专利技术的催化体系获得了更高的催化活性，例如在氢气下更高的苯乙炔转化。此外，与可商购的铂催化剂相比，本专利技术的催化体系显示改善的选择性，特别是在炔烃氢化中，特别是在优化的反应条件和规模下。
10、本专利技术的另一方面涉及制备包含在固体载体上的铂化合物的催化体系的方法，所述方法包括以下步骤：
11、(a)提供至少一种固体载体，其中所述固体载体是沉淀碳酸钙(pcc)且具有使用氮气和根据iso 9277:2010的bet方法测量的15至100m2/g的比表面积，
12、(b)提供至少一种包含pt离子的铂试剂，其量使得所述离子的量基于所述固体载体的干重为0.1重量％至15重量％，
13、(c)使步骤(a)中提供的至少一种固体载体与步骤(b)中提供的铂试剂接触，以获得包含固体载体和铂试剂的混合物；和
14、(d)在200℃至600℃的温度下煅烧步骤(c)的混合物，以获得包含在固体载体上的铂氧化物的催化体系。
15、本专利技术人惊讶地发现，通过上述方法，可以提供一种催化体系，其中位于固体载体上的铂化合物是铂氧化物，其中固体载体是沉淀碳酸钙(pcc)且具有使用氮气和根据iso9277:2010的bet方法测量的15至100m2/g的比表面积。此外，上述方法是提供本专利技术的催化体系的廉价且简单的制备方法。此外，本专利技术人惊讶地发现，通过上述方法，可以提供一种催化体系，其中铂化合物均匀地分布在高表面积沉淀碳酸钙(pcc)的表面上。
16、本专利技术的另一方面涉及本专利技术的催化体系在包括以下步骤的方法中的用途：
17、(a)提供一种或多种反应物；
18、(b)提供本专利技术的催化体系；
19、(c)在步骤(b)中提供的催化体系的存在下，在50至300℃的温度下，在h2气氛或惰性气氛和h2气氛的组合下，使步骤(a)中提供的一种或多种反应物在液相或气相中经历化学反应。
20、本专利技术的另一方面涉及负载有根据本专利技术的铂化合物的根据本专利技术的固体载体作为催化剂的用途。
21、最后，本专利技术的另一方面涉及包含本专利技术的催化体系的颗粒、模制品或挤出物。
22、应当理解，出于本专利技术的目的，下列术语具有下列含义：
23、在本专利技术的含义中，“催化剂体系”或“催化体系”或“催化剂”是通过将这样的物质/化合物/体系添加到反应物(在反应过程中转化的化合物)中来提高化学反应速率的体系，其中该物质/化合物/体系在催化反应中不被消耗，并且可以持续重复地起作用。在这样的催化体系存在下，化学反应发生得更快和/或具有改善的收率和/或改善的选择性，因为它提供了活化能低于非催化机理的替代反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化体系，其包含在固体载体上的铂化合物，其中
2.根据权利要求1所述的催化体系，其中所述固体载体具有：
3.根据前述权利要求中任一项所述的催化体系，其中所述铂化合物选自元素铂、PtO、PtO2、PtO3及其混合物，优选选自元素铂、PtO、PtO2及其混合物，且最优选为元素铂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的催化体系，其中基于所述固体载体的干重，所述固体载体的表面上的铂物质的含量在0.25至13重量％，优选0.5至11重量％，更优选1.0至10.0重量％，甚至更优选1.5至8.0重量％，且最优选2.0至7.0重量％的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的催化体系，其中所述催化体系是粒子形式并且具有：
6.一种用于制备包含在固体载体上的铂化合物的催化体系的方法，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法进一步包括步骤(e)：在H2气氛下在100℃至500℃的温度下还原由步骤(d)获得的煅烧的催化体系，以获得包含元素铂、铂氧化物及其混合物的催化体系。
8.根据权
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述方法还包括步骤(f)：提供溶剂并在步骤(c)之前或期间以任何顺序接触步骤(a)中提供的至少一种固体载体和/或步骤(b)中提供的铂试剂，并且优选地，所述溶剂是非极性溶剂、极性溶剂或其混合物，更优选地，所述非极性溶剂选自戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、苯、甲苯、1,4-二噁烷、氯仿、乙醚、二氯甲烷及其混合物，和/或所述极性溶剂选自四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、硝基甲烷、碳酸亚丙酯、甲酸、正丁醇、异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇、乙酸、水及其混合物，甚至更优选地，所述溶剂是极性溶剂，最优选地，所述溶剂是水。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括步骤(g)：在步骤(c)之后和步骤(d)之前通过蒸发和/或过滤和/或离心和/或喷雾干燥除去至少部分溶剂，以获得浓缩的混合物。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其中所述方法还包括步骤(h)：在25℃至200℃的温度下，优选在50℃至180℃的温度下，且最优选在100℃至150℃的温度下热处理步骤(c)的所述混合物或步骤(g)的所述浓缩的混合物。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法，其中所述铂试剂选自KPt(NH3)Cl3、Pt(NH3)2Cl2、K[(H2C＝CH2)PtCl3]·xH2O、Na2PtCl6、Pt(acac)2、Na2PtCl4、H2PtCl6、(NH4)2[PtCl6]、PtCl4、Pt(NO3)4及其混合物，优选选自Na2PtCl6、Pt(acac)2、Na2PtCl4、H2PtCl6、(NH4)2[PtCl6]、PtCl4、Pt(NO3)4及其混合物，且最优选选自PtCl4、Pt(NO3)4及其混合物。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的催化体系在包括以下步骤的方法中的用途：
14.根据权利要求13所述的用途，其中所述方法还包括步骤(D)：在步骤(C)的化学反应之后回收和任选地再循环所述催化体系。
15.根据权利要求13或14所述的用途，其中步骤(C)中的化学反应选自烯烃氢化和炔烃氢化中的一种或多种，且优选选自炔烃氢化中的一种或多种。
16.负载有权利要求1、3、4和5中任一项所定义的铂化合物的根据权利要求1、2或5中任一项所定义的固体载体作为催化剂的用途。
17.颗粒、模制品或挤出物，其包含根据权利要求1至5中任一项所述的催化体系。
...【技术特征摘要】
1.一种催化体系，其包含在固体载体上的铂化合物，其中
2.根据权利要求1所述的催化体系，其中所述固体载体具有：
3.根据前述权利要求中任一项所述的催化体系，其中所述铂化合物选自元素铂、pto、pto2、pto3及其混合物，优选选自元素铂、pto、pto2及其混合物，且最优选为元素铂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的催化体系，其中基于所述固体载体的干重，所述固体载体的表面上的铂物质的含量在0.25至13重量％，优选0.5至11重量％，更优选1.0至10.0重量％，甚至更优选1.5至8.0重量％，且最优选2.0至7.0重量％的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的催化体系，其中所述催化体系是粒子形式并且具有：
6.一种用于制备包含在固体载体上的铂化合物的催化体系的方法，所述方法包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法进一步包括步骤(e)：在h2气氛下在100℃至500℃的温度下还原由步骤(d)获得的煅烧的催化体系，以获得包含元素铂、铂氧化物及其混合物的催化体系。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中在以下条件下进行煅烧步骤(d)：
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述方法还包括步骤(f)：提供溶剂并在步骤(c)之前或期间以任何顺序接触步骤(a)中提供的至少一种固体载体和/或步骤(b)中提供的铂试剂，并且优选地，所述溶剂是非极性溶剂、极性溶剂或其混合物，更优选地，所述非极性溶剂选自戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、苯、甲苯、1,4-二噁烷、氯仿、乙醚、二氯甲烷及其混合物，和/或所述极性溶剂选自四氢呋喃、乙酸乙酯、丙酮、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、硝基甲烷、碳酸亚丙酯、甲酸、正丁醇、异丙醇、正丙醇、乙醇、甲醇、乙酸、水及其混合物，甚至更优选地，...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·弗托尼，A·杜塔乔杜里，
申请(专利权)人：OMYA国际股份公司，
类型：发明
国别省市：
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