【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成，具体涉及氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物作为催化剂催化苯乙炔半加氢制苯乙烯的应用。
技术介绍
0、技术背景
1、苯乙烯是生产聚苯乙烯、丁苯橡胶等的重要单体，也是生产涂料、染料等的重要原料。苯乙烯作为工业生产聚苯乙烯的单体，通常含有少量的苯乙炔杂质，这些杂质会使聚合催化剂中毒和失活，必须按照相关行业标准将其消除到可接受的阈值。
2、传统工业催化苯乙炔还原制备苯乙烯的催化剂为林德拉催化剂(lindlarcatalyst)，由钯吸附在载体(碳酸钙或硫酸钡)上并加入少量抑制剂(醋酸铅或喹啉)而成。但这种催化剂效率低下、污染严重，且伴有严重的安全隐患。近年来，科研人员开发出了许多新的催化苯乙炔还原制备苯乙烯的催化剂，因其工艺简单，收率优秀而广受关注。已经报道的研究通过在α-fe2o3(012)上加载原子钯来构建单位pd-fe对，从而加速了h2的吸附和解离，并允许关键的产物在pd位点上解吸提高了苯乙烯的产率(参见《journal of theamerican chemical society》，2022年，第144卷，第1期，573-581.)。wang等人提出了一种基于多孔氮掺杂碳载体的pd基双金属纳米团簇的合成方法，确保双金属纳米团簇的形成从而提高了苯乙烯产率(参见《journal of catalysis》，2020年，第389卷，297-304.)。然而，现有的催化体系存在使用贵金属、过度还原、催化剂重复使用性差等缺点，对工业应用和环境都十分不友好。随着国内外苯乙烯的需求量越来越大。
技术实现思路
1、本专利技术发现氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物作为催化剂，能够将苯乙炔催化还原形成苯乙烯。因此，本专利技术提供了一种新型的成本低且绿色高效的催化苯乙炔还原制备苯乙烯方法，所述方法简单、成本低、安全性高，且合成率较高。具体包括以下内容：
2、第一方面，本专利技术提供了一种氢氧化锆作为催化剂催化苯乙炔半加氢制苯乙烯的应用。所述催化剂氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物可以为经过处理的商业制剂，或使用以下三种方法制备：
3、(1)沉淀法：将一定量的锆盐加入去离子水中，加入一定浓度的沉淀剂，搅拌一定时间后，所得沉淀物经过滤、洗涤、干燥、焙烧后制得所需催化剂；
4、(2)水热法：将碱液和锆化合物在水溶液中反应，利用水热条件使其生成氢氧化锆沉淀，经过过滤、洗涤、干燥处理后得到氢氧化锆。
5、(3)溶胶-凝胶法：将氯化锆或硝酸锆等前驱体在溶液中进行水解、聚合反应，得到凝胶状物质，经过热处理和煅烧，生成氢氧化锆。
6、除上述方法外，其余可制备氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物的方法应均在此列。
7、优选地，所述催化剂为经过处理的氢氧化锆商业制剂。
8、第一方面，本专利技术提供了一种氢氧化锆作为催化剂催化苯乙炔半加氢制苯乙烯的应用。
9、优选地，所述催化剂的焙烧温度为100℃-500℃。
10、优选地，所述催化剂的焙烧温度为100℃-300℃。
11、优选地，所述催化剂的焙烧温度为100℃-200℃。
12、优选地，所述催化剂的焙烧温度为150℃。
13、优选地，所述苯乙炔的结构式如下式(ⅰ)所示，所述苯乙烯的结构式如下式(ⅱ)所示：
14、
15、第二方面，本专利技术提供了一种苯乙烯的制备方法，所述方法为：以下式(ⅰ)所示的苯乙炔为原料，以有机溶剂为反应溶剂，以氢氧化锆为催化剂，在一定氢气压力和温度下反应一定时间催化合成下式(ⅱ)所示苯乙烯。
16、
17、优选地，所述有机溶剂为乙醇、环己烷、乙腈、均三甲苯、n，n-二甲基甲酰胺，二氯甲烷和甲醇等，但不限于此。
18、优选地，所述反应溶剂为乙腈。
19、优选地，所述催化剂与苯乙炔的用量比为1-150g：1mol。
20、优选地，所述催化剂与苯乙炔的用量比为10-100g：1mol。
21、优选地，所述催化剂与苯乙炔的用量比为40-60g：1mol。
22、优选地，所述催化剂与苯乙炔的用量比为50g：1mol。
23、所述有机溶剂与苯乙炔用量比为0.1-20l：1mol。
24、所述有机溶剂与苯乙炔用量比为1-15l：1mol。
25、所述有机溶剂与苯乙炔用量比为8-13l：1mol。
26、所述有机溶剂与苯乙炔用量比为10l：1mol。
27、优选地，所述反应温度为60-300℃。
28、优选地，所述反应温度为100-160℃。
29、优选地，所述反应温度为150℃。
30、优选地，所述反应压力为0.5-7mpa。
31、优选地，所述反应压力为4-6mpa。
32、优选地，所述反应压力为5mpa。
33、优选地，所述反应时间为1-24h。
34、优选地，所述反应时间为10h。
35、与现有技术相比，本专利技术所述的氢氧化锆催化苯乙炔半加氢制苯乙烯的方法具有以下优势：
36、(1)本专利技术创新的使用廉价氢氧化锆作为催化剂，不但活性高、选择性好，而且可直接购买商业成品或通过简单沉淀法制备得到，与传统方法使用的贵金属催化剂相比，使催化剂成本大幅降低且绿色环保。
37、(2)本专利技术使用的苯乙炔是工业中常用的基础原料，廉价易得。
38、(3)本专利技术所述方法能够将苯乙炔催化还原成对应的苯乙烯，特异性好，且目标产物的产率较高。
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1.氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物作为催化剂催化苯乙炔半加氢制苯乙烯的应用。
2.如权利要求1所述的应用，所述氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物可使用经过处理的商业制剂。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物可使用经过处理的商业制剂，或通过以下方法制备：
4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述反应方程式为：
5.如权利要求4所述的反应，其特征在于，所述方法为：以式(Ⅰ)所示的苯乙炔为原料，以有机溶剂为反应溶剂，以氢氧化锆为催化剂，在一定氢气压力和温度下反应一段时间，催化还原反应合成式(Ⅱ)所示的苯乙烯。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂与苯乙炔的用量比为1-150g：1mol。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇、环己烷、乙腈、均三甲苯、N，N-二甲基甲酰胺，二氯甲烷和甲醇等中的一种，优选为乙腈。所述有机溶剂与苯乙炔用量比为0.1-20L：1mol。
8.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所
9.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氢气压力为1-7Mpa。
10.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述反应时间为1-4h。
...【技术特征摘要】
1.氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物作为催化剂催化苯乙炔半加氢制苯乙烯的应用。
2.如权利要求1所述的应用，所述氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物可使用经过处理的商业制剂。
3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氢氧化锆或含有氢氧化锆成分的组合物可使用经过处理的商业制剂，或通过以下方法制备：
4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述反应方程式为：
5.如权利要求4所述的反应，其特征在于，所述方法为：以式(ⅰ)所示的苯乙炔为原料，以有机溶剂为反应溶剂，以氢氧化锆为催化剂，在一定氢气压力和温度下反应一段时间，催化还原反应合成式(ⅱ)所示...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙雨，吴文祥，赵锋，魏子淇，谭佳俊，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：
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