System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种催化剂及其制备方法和应用技术_技高网
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一种催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:40424029 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-20 22:43
本发明专利技术涉及一种催化剂及其制备方法和应用,属于催化剂领域。所述催化剂包括金属基活性组分与表面金属氧化物活性组分;所述金属基活性组分包括镍基催化剂或钴基催化剂中的至少一种;所述表面金属氧化物活性组分包括于金属基活性组分表面沉积的钨氧化物或钼氧化物中的至少一种。所述催化剂可用于多级胺的制备,其操作简单。所述催化剂对还原胺化反应的活性高,安全性高,选择性高,稳定性良好,可以多次重复使用,有利于提高产物的品质和品质稳定性,降低工艺成本,改性成本低,有利于规模化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术催化剂领域,具体涉及一种催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、有机胺配体尤其是多级胺骨架分子作为高附加值的化工产品被广泛应用于化学、生物、能源、材料与环境特别是医药等领域。2018年世界销量前200的药品有80%是含胺的,且研究表明这些胺基基团对于药物分子的活性是起至关重要的作用。而对于制备以及功能化这些胺基化合物,通常具有硝基还原、氰基还原以及临氢氨化反应等等。而生物质中并不富含硝基化合物与氰基化合物,这导致其制备该类底物就需要消耗一定的能源。且硝基类化合物的制备往往需要使用硝酸氧化,因此会带来不必要的污染。临氢氨化反应则需要较高的温度与压力,导致能耗增加。因此发展更多的有机胺配体尤其是多级胺骨架分子的构建方法对于人类化学用品日益增大的社会需求是非常重要的。

2、近年来通过醛/酮与有机胺分子一步发生还原胺化制备功能化多级胺骨架分子作为一类绿色环保廉价的策略被广泛关注。在这类反应催化剂中,廉价的过渡金属镍或钴基催化剂因其独特的还原胺化催化性能及其可持续发展而备受关注。2017年,beller,m.等人在science上报道了金属co-mof催化剂可以催化醛基与有机胺配体的还原胺化反应,成功实现了系列有机胺药品分子的合成。随后,2020年beller,m.等人在nature protocols上再次报道了co/c可以有效的实现醛基与有机胺分子还原胺化反应制备一系列多级胺骨架配体。

3、上述催化剂虽然可以适用于不同的底物,但是催化剂催化条件较为苛刻(120℃,4mpa),且催化过程中使用了大量的催化剂(ton为28.6,反应时间24小时,收率约85%),反应时间长,收率不理想,催化效率低。且无论是镍基催化剂还是钴基催化剂,都难以避免催化剂暴露在空气中被氧化形成致密氧化层从而导致活性丧失的问题。

4、因此,亟待一种操作简单,催化活性高,安全性高,选择性高,稳定性良好,可以多次重复使用的催化剂。


技术实现思路

1、为解决上述问题,本专利技术提供一种催化剂及其制备方法和应用。

2、第一方面,本专利技术提供一种催化剂。

3、一种催化剂,包括金属基活性组分与表面金属氧化物活性组分;所述金属基活性组分包括镍基催化剂或钴基催化剂中的至少一种;所述表面金属氧化物活性组分钨氧化物或钼氧化物中的至少一种,所述表面金属氧化物活性组分于金属基活性组分表面沉积。

4、在一些实施例中,所述钨氧化物中钨元素4f轨道结合能在30ev—42ev之间。

5、在一些实施例中,所述钼元素3d结合能在228ev—239ev之间。

6、在一些实施例中,所述沉积包括液相沉积、固相沉积或气相沉积。

7、在一些实施例中,所述催化剂还包括载体。

8、在一些实施例中,所述载体包括活性炭、三氧化二铝(al2o3)、二氧化钛(tio2)、二氧化铈(zro2)、二氧化铈(ceo2)、三氧化二铁(fe2o3)和二氧化硅(sio2)的一种。

9、在一些实施例中,所述镍基催化剂包括雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒以及负载型镍基催化剂中的至少一种。

10、在一些实施例中,所述负载型镍基催化剂包括碳负载镍催化剂、三氧化二铝负载镍催化剂、二氧化钛负载镍催化剂、二氧化锆负载镍催化剂、二氧化铈负载镍催化剂、三氧化二铁负载镍催化剂、二氧化硅负载镍催化剂中的至少一种。

11、在一些实施例中,所述钴基催化剂包括雷尼钴催化剂、钴粉、钴纳米颗粒以及负载型钴基催化剂中的至少一种。

12、在一些实施例中,所述负载型镍基催化剂包括碳负载钴催化剂、三氧化二铝负载钴催化剂、二氧化钛负载钴催化剂、二氧化锆负载钴催化剂、二氧化铈负载钴催化剂、三氧化二铁负载钴催化剂、二氧化硅负载钴催化剂中的至少一种。

13、在一些实施例中,所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.000:0.001-1.000:1.000。

14、在一些实施例中,所述金属基活性组分为负载型镍基催化剂或负载型钴基催化剂;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.0:0.1-1.0:0.4。在一些实施例中,所述金属基活性组分为负载型镍基催化剂或负载型钴基催化剂;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.0:0.2-1.0:0.4。在一些实施例中,所述金属基活性组分为负载型镍基催化剂或负载型钴基催化剂;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.0:0.2-1.0:0.3。

15、在一些实施例中,所述金属基活性组分为雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒、钴纳米颗粒、雷尼钴催化剂或钴粉中的至少一种,所述催化剂还包括载体;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.0:0.1-1.0:0.4。在一些实施例中,所述金属基活性组分为雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒、钴纳米颗粒、雷尼钴催化剂或钴粉中的至少一种,所述催化剂还包括载体;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.0:0.2-1.0:0.4。在一些实施例中,所述金属基活性组分为雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒、钴纳米颗粒、雷尼钴催化剂或钴粉中的至少一种,所述催化剂还包括载体;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.0:0.2-1.0:0.3。在一些实施例中,所述金属基活性组分为雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒、钴纳米颗粒、雷尼钴催化剂或钴粉中的至少一种,所述催化剂还包括载体;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.0:0.1、1.0:0.2、1.0:0.3或1.0:0.4。

16、在一些实施例中,所述金属基活性组分为雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒、钴纳米颗粒、雷尼钴催化剂或钴粉中的至少一种;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.000:0.025-1.000:0.100。在一些实施例中,所述金属基活性组分为雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒、钴纳米颗粒、雷尼钴催化剂或钴粉中的至少一种;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.000:0.050-1.000:0.075。在一些实施例中,所述金属基活性组分为雷尼镍催化剂、镍粉、镍纳米颗粒、钴纳米颗粒、雷尼钴催化剂或钴粉中的至少一种;所述金属基活性组分中金属原子与所述表面金属氧化物活性组分的质量比为1.000:0.025、1.000:0.050、1.000:0.075或1.000:0.100。

17、在一些实施例中,所述负载型镍基催化剂的制备方法包括:将硝酸镍或其水合物溶解于乙醇中,得硝酸镍溶液,再将载体与乙醇混合后,与硝酸镍溶液混合,搅拌,干燥,在氢氩混合气体氛围条件下,焙烧,得到所述负载型镍基催化剂。

18、在一些实施例中,所述负载型镍基催化剂的制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种催化剂,其特征在于,包括金属基活性组分与表面金属氧化物活性组分;所述金属基活性组分包括镍基催化剂或钴基催化剂中的至少一种;所述表面金属氧化物活性组分包括钨氧化物或钼氧化物中的至少一种,所述表面金属氧化物活性组分于金属基活性组分表面沉积。

2.根据权利要求1所述的催化剂,所述钨氧化物中钨元素4f轨道结合能在30eV—42eV之间;和/或

3.根据权利要求1-2任一项所述的催化剂,所述催化剂还包括载体;

4.根据权利要求3所述的催化剂,所述负载型镍基催化剂的制备方法包括:将硝酸镍或其水合物溶解于乙醇中,得硝酸镍溶液,再将载体与乙醇混合后,与硝酸镍溶液混合,搅拌,干燥,在氢氩混合气体氛围条件下,焙烧,得到所述负载型镍基催化剂。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述的催化剂的方法,其特征在于,包括:将钨氧簇或钼氧簇与水混合,得到表面金属氧化物活性组分溶液,再将金属基活性组分浸渍于所述表面金属氧化物活性组分溶液中,在氢气氛围条件下,于一定温度反应,得到所述催化剂。

6.根据权利要求5所述的方法,所述一定温度为80℃-120℃;和/或

7.一种制备权利要求1-4任一项所述的催化剂的方法,其特征在于,包括:将金属基活性组分与钨氧簇或钼氧簇固相混合,于氢氩混合气体氛围条件下,于特定温度反应,得到所述催化剂。

8.根据权利要求7所述的方法,所述特定温度为120℃-240℃;和/或

9.权利要求1-4任一项所述的催化剂或权利要求5-8任一项所述方法所得催化剂在作为还原胺化反应的催化剂或制备多级胺中的应用。

10.一种多级胺的制备方法,其包括:将权利要求1-4任一项所述的催化剂或权利要求5-8任一项所述方法所得催化剂、醛类化合物或酮类化合物、胺源和溶剂混合,于还原性气体的氛围中,于一定压强和温度条件下进行还原胺化反应,得到多级胺。

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【技术特征摘要】

1.一种催化剂,其特征在于,包括金属基活性组分与表面金属氧化物活性组分;所述金属基活性组分包括镍基催化剂或钴基催化剂中的至少一种;所述表面金属氧化物活性组分包括钨氧化物或钼氧化物中的至少一种,所述表面金属氧化物活性组分于金属基活性组分表面沉积。

2.根据权利要求1所述的催化剂,所述钨氧化物中钨元素4f轨道结合能在30ev—42ev之间;和/或

3.根据权利要求1-2任一项所述的催化剂,所述催化剂还包括载体;

4.根据权利要求3所述的催化剂,所述负载型镍基催化剂的制备方法包括:将硝酸镍或其水合物溶解于乙醇中,得硝酸镍溶液,再将载体与乙醇混合后,与硝酸镍溶液混合,搅拌,干燥,在氢氩混合气体氛围条件下,焙烧,得到所述负载型镍基催化剂。

5.一种制备权利要求1-4任一项所述的催化剂的方法,其特征在于,包括:将钨氧簇或钼氧簇与水混合,得到表面金属氧化物活性组分溶液,再将金属基活...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑南峰阮朋朋刘圣杰陈洁
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:

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