蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法与流程

本发明涉及蒽醌加氢催化剂，具体为蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法。

背景技术：

1、过氧化氢作为一种常见的化工产品，广泛应用在有机合成、消毒剂、造纸业等领域，目前大规模制备过氧化氢的方法主要是蒽醌法。在蒽醌法的氢化反应过程中，使用的催化剂通常为钯催化剂，因此需要开发高催化活性的钯催化剂，促进蒽醌加氢反应进程，提高过氧化氢的生产效率。

2、纳米氧化铝具有比表面积大，催化活性高，制备方法多样等优点，在催化剂载体、有机合成、化工领域等方面有重要的应用。以纳米氧化铝作为载体，负载钯催化剂，可以用于蒽醌加氢、甲醛催化氧化、丙烷脱氢等反应中。授权公告号为cn104549246b的中国专利，公开了一种钯基加氢催化剂及其在蒽醌加氢中的应用，以二氧化锆和活性氧化铝组成的复合氧化物为载体，钯为主活性组分，可以得到活性高、耐磨性、抗水合性能良好的蒽醌加氢催化剂。但是该专利的催化剂没有表现出很好的蒽醌加氢反应氢化效率。

技术实现思路

1、本发明提供了蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，解决了传统的氧化铝钯催化剂对蒽醌加氢反应催化活性较低的问题。

2、本发明提供技术方案是：

3、蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤（1）、将干燥的聚乙二醇、d,l-酒石酸加入到n,n-二甲基甲酰胺，混匀后在氮气气氛中，加入六亚甲基二异氰酸酯，反应后将溶液减压蒸发，乙醇洗涤产物并干燥，得到聚乙二醇基模版剂。

5、反应机理如下：

6、。

7、步骤（2）、将聚乙二醇基模版剂、蒸馏水加入到水热反应釜中，混匀后加入硝酸铝，搅拌混合，然后滴加含有尿素的水溶液，将水热反应釜置于加热箱中，进行反应，冷却，过滤，蒸馏水洗涤产物并干燥，接着将产物置于电阻炉中，空气氛围中保温煅烧，冷却，蒸馏水洗并干燥，得到多孔纳米氧化铝。

8、步骤（3）、将多孔纳米氧化铝加入到丙酮中，超声进行分散，然后加入醋酸钯，搅拌混匀后静置陈化，过滤，蒸馏水洗涤并干燥，然后将产物置于电阻炉中，空气氛围中保温煅烧，冷却，得到蒽醌加氢反应用钯催化剂。

9、进一步的，步骤（1）中聚乙二醇、d,l-酒石酸、六亚甲基二异氰酸酯的比例为（0.6-0.75）mol：（0.25-0.4）mol：1mol。其中聚乙二醇的分子量为4000-8000。

10、进一步的，步骤（1）中，反应在70-80℃的温度中进行2-4h。

11、进一步的，步骤（2）中，聚乙二醇基模版剂、硝酸铝、尿素的比例为（0.6-0.8）g：1g：（0.52-0.58）g。

12、进一步的，步骤（2）中，反应在135-150℃的温度中进行10-15h。

13、进一步的，步骤（2）中，煅烧在550-650℃中保温2-3h。

14、进一步的，步骤（3）中，多孔纳米氧化铝、醋酸钯的比例为1g：（0.005-0.008）g。

15、进一步的，步骤（3）中，陈化在20-30℃的温度中静置6-12h。

16、进一步的，步骤（3）中，煅烧在500-550℃的温度中保温3-5h。

17、本发明产生的有益效果是：本发明以聚乙二醇、d,l-酒石酸、六亚甲基二异氰酸酯作为反应原料，聚合得到主链为聚乙二醇、侧链含有多个羧基的聚乙二醇基模版剂，以硝酸铝作为铝源，在搅拌混合过程中，聚乙二醇基模版剂的侧链多个羧基，可以与al3+发生配位络合作用，使al3+均匀的分布在模版剂的分子链上，使模版剂可以起到分散剂的作用，然后以尿素作为沉淀剂，通过水热法和高温煅烧，生成的氧化铝具有纳米小粒径和多孔结构，比表面积更大，孔隙结构丰富。

18、本发明的聚乙二醇基模版剂可以起到分散剂的作用，使生成的氧化铝具有分散性好，粒径小，结构规整的优点。并且模版剂中的聚乙二醇链段，在高温煅烧时发生热解，在纳米氧化铝的聚集体中发生致孔作用，形成大量的多孔结构，从而得到高比表面积的多孔纳米氧化铝。

19、本发明以高比表面积的多孔纳米氧化铝作为载体，可以提高载体对钯的负载量，使钯可以更好的分散在高比表面积的载体表面，催化剂的催化活性位点更多，更加有效的催化蒽醌加氢反应，氢化效率更高，达到6.58-7.89 g·l-1。

技术特征：

1.蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中聚乙二醇、d,l-酒石酸、六亚甲基二异氰酸酯的比例为（0.6-0.75）mol：（0.25-0.4）mol：1mol。

3.根据权利要求2所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为4000-8000。

4.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，反应在70-80℃的温度中进行2-4h。

5.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，聚乙二醇基模版剂、硝酸铝、尿素的比例为（0.6-0.8）g：1g：（0.52-0.58）g。

6.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，反应在135-150℃的温度中进行10-15h。

7.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，煅烧在550-650℃中保温2-3h。

8.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，多孔纳米氧化铝、醋酸钯的比例为1g：（0.005-0.008）g。

9.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，陈化在20-30℃的温度中静置6-12h。

10.根据权利要求1所述的蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中，煅烧在500-550℃的温度中保温3-5h。

技术总结
本发明涉及蒽醌加氢催化剂技术领域，公开了蒽醌加氢反应用钯催化剂的制备方法，本发明以聚乙二醇、D,L‑酒石酸、六亚甲基二异氰酸酯作为反应原料，聚合得到主链为聚乙二醇、侧链含有多个羧基的聚乙二醇基模版剂。聚乙二醇基模版剂可以起到分散剂的作用，使生成的氧化铝具有分散性好，粒径小，结构规整的优点。并且模版剂中的聚乙二醇链段，在高温煅烧时发生热解，在纳米氧化铝的聚集体中发生致孔作用，形成大量的多孔结构，得到高比表面积的多孔纳米氧化铝。以多孔纳米氧化铝作为载体，使钯可以更好的分散在高比表面积的载体表面，催化剂的催化活性位点更多，更加有效的催化蒽醌加氢反应，氢化效率更高。

技术研发人员：徐庆华,王雅男,张洪超,刘宗辉,武文佩
受保护的技术使用者：烟台百川汇通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/13