CN111389413B - 一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和应用 - Google Patents
一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111389413B CN111389413B CN202010218516.9A CN202010218516A CN111389413B CN 111389413 B CN111389413 B CN 111389413B CN 202010218516 A CN202010218516 A CN 202010218516A CN 111389413 B CN111389413 B CN 111389413B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- catalyst
- silver
- composite metal
- metal catalyst
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 33
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 62
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 30
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 30
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 21
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 15
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000001763 2-hydroxyethyl(trimethyl)azanium Substances 0.000 claims description 13
- 235000019743 Choline chloride Nutrition 0.000 claims description 13
- SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M choline chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CCO SGMZJAMFUVOLNK-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 229960003178 choline chloride Drugs 0.000 claims description 13
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 11
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 10
- DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N (R)-(-)-Propylene glycol Chemical compound C[C@@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-GSVOUGTGSA-N 0.000 claims description 9
- 235000013772 propylene glycol Nutrition 0.000 claims description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical group [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- ULXVEKZWWZHZMO-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Pt].[Ag] Chemical compound [Cu].[Pt].[Ag] ULXVEKZWWZHZMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 11
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 8
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 7
- 150000004687 hexahydrates Chemical class 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- SXTLQDJHRPXDSB-UHFFFAOYSA-N copper;dinitrate;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O SXTLQDJHRPXDSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- -1 antifreeze Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000012567 medical material Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- YLLIGHVCTUPGEH-UHFFFAOYSA-M potassium;ethanol;hydroxide Chemical compound [OH-].[K+].CCO YLLIGHVCTUPGEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
- B01J23/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
- B01J23/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
- B01J23/8926—Copper and noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/396—Distribution of the active metal ingredient
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/16—Reducing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/23—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups
- C07C51/235—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups of —CHO groups or primary alcohol groups
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/584—Recycling of catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和催化氧化1,2‑丙二醇制备乳酸的用途,属于催化领域。本发明采用湿化学分步还原法,以硝酸铜、氯铂酸、硝酸银为前驱体制备了Cu/Pt/Ag多元复合金属催化剂。本专利所述的三元合金催化剂解决了传统一元、二元金属催化剂的1,2‑丙二醇转化率低、乳酸选择性低、副产物高等问题。本专利申报的三元合金催化剂具有极高的乳酸收率,反应温度低,催化剂成本低,具有工业化实施的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的用途,属于催化领域。
背景技术
近20年来金属催化剂催化醇、醛的选择性氧化研究得到了广泛的重视,利用单一金属Pt、Ag催化剂,液相中以氧气为氧化剂催化醇、醛及其衍生物的氧化反应,能够制备重要的精细化学品、医药及有机合成中间体。存在的问题是氧化产物的选择性低,生成较多副产物等。
复合金属催化是近几年的研究热点,它不仅能够弥补单一贵金属催化剂催化过程选择性低、贵金属价格高昂问题,同时亦可以避免纳米金属粒子团聚问题。复合金属催化剂比以单一金属催化剂的催化活性高,产物选择性高,并且降低了催化剂价格。
近些年,随着生物质燃料、聚碳酸酯的快速发展,也伴随生成大量多羟基副产物,如甘油、1,2-丙二醇等。且产生了副产物未能及时开发利用的问题。合理利用这些副产物制备高附加值衍生物,对生物质燃料、聚碳酸酯环保绿色发展具有很重要的意义。如何开发利用1,2-丙二醇(1,2-PDO)就是一个重要的研究方向。
1,2-PDO是酯交换法生产聚碳酸酯的副产物,其可应用于生产聚合物、树脂、溶剂、液体洗涤剂、防冻剂、食品添加剂和化妆品等。1,2-PDO在催化剂的作用下可以氧化成醛、羧酸等,乳酸是1,2-PDO的重要的下游化工产品之一。
乳酸在生产医用材料、生物可降解塑料方面具有广泛的用途。传统乳酸生产方法是以糖类为原料,经发酵生产。生物法制备乳酸工艺存在产量低、原料成本高、反应速率低、耗水量大等问题。乳酸产量低、价格高的问题限制了乳酸下游产品的开发。采用1,2-丙二醇为原料,在催化剂的催化下氧化反应生成乳酸,工艺过程较简短,通过一步氧化端羟基即可制备乳酸。但受制于现有催化剂的催化性能,催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸存在乳酸选择性低、副产物多的问题。开发一种新型催化剂高选择性催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸具有较高的经济、技术意义。
发明内容
本发明制备了一种纳米铜铂银多元复合金属催化剂,并用于选择催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸。该催化剂用量少,高活性,并具有良好的使用稳定性。
本发明的技术方案如下:
一种纳米铜铂银复合催化剂制备及催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的方法,按照下述步骤进行:
在高压反应釜中进行Cu/Pt/Ag催化剂催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸反应,溶剂为含有NaOH的水溶液,氧化剂为氧气。1,2-丙二醇浓度为0.05–0.4mol/L;NaOH浓度0.1–0.3mol/L;反应温度60–100℃;反应时间2–4h;氧气压力1MPa,每200mL含NaOH的水溶液使用0.025–0.2g催化剂;搅拌速度500rpm。
其中上述方案中采用湿化学分步还原法,以硝酸铜、氯铂酸、硝酸银为前驱体制备了Cu/Pt/Ag多元复合金属催化剂。制备过程如下:
(1)在室温下将硝酸铜,氯铂酸,硝酸银,氯化胆碱分别溶解在无水乙醇中,并超声,直至完全溶解。
(2)先向硝酸铜的乙醇溶液中加入有机修饰剂氯化胆碱的乙醇溶液,再加入氢氧化钾的乙醇溶液,调节溶液pH值为11,加热至50℃;用恒流泵逐滴加入水合肼的乙醇溶液,形成纳米金属溶胶,在碱性条件下,铜金属离子被逐渐还原为金属Cu,继续搅拌4个小时,得到含金属铜的溶液。
(3)将氯铂酸的乙醇溶液,硝酸银的乙醇溶液加到含金属铜的溶液中,保持反应温度50℃,继续反应4h,形成金属铂、金属银包覆金属铜的Cu/Pt/Ag多元复合金属催化剂。反应结束后,催化剂经离心,洗涤,真空干燥制得相应的催化剂。
步骤(1)中,硝酸铜,氯铂酸,硝酸银和氯化胆碱的摩尔比为100:1–4:1–5:9.2–9.6。
步骤(2)中,氢氧化钾的乙醇溶液浓度为1mol/L;所述水合肼的乙醇溶液浓度为4.6mol/L,水合肼量是全部金属离子总摩尔数的8倍。
本申请专利采用三元金属铂、金属银包覆金属铜的Cu/Pt/Ag合金催化剂,催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸反应中,在80℃较低反应温度下,1,2-丙二醇转化率99.9%时,乳酸选择性高达99.5%。这主要是由于Cu/Pt/Ag三元金属之间的合金化作用,提高了金属催化剂的活性点活性与选择性。本专利申报的三元合金催化剂解决了传统一元、二元金属催化剂的1,2-丙二醇转化率低、乳酸选择性低、副产物高等问题。本专利申报的三元合金催化剂具有极高的乳酸收率,反应温度低,催化剂成本低,具有工业化实施的可能性。
具体实施方式
以下为本发明的较佳实施例,能够更好地理解本发明,但本发明的实施例不限于此,同时其所示数据不代表对本发明特征范围的限制。
实施例1:将3.62g三水合硝酸铜,0.0777g六水合氯铂酸,0.1275g无水硝酸银,0.2g氯化胆碱分别超声溶于30mL无水乙醇中。在三水合硝酸铜乙醇溶液中,加入有机修饰剂氯化胆碱乙醇溶液,滴加1M的KOH乙醇溶液,调节pH至11,此时金属离子完全沉淀。加热至50℃。然后再将7.5mL 85wt%的水合肼加入20mL无水乙醇中,用恒流泵将水合肼的醇溶液缓慢加入上述溶液中,搅拌4h,将二价铜离子还原为金属铜。待还原反应结束后,将六水合氯铂酸、无水硝酸银乙醇溶液加到含金属铜的乙醇溶液中,继续反应4h,制备了金属Pt、金属Ag包覆金属Cu的多元复合金属催化剂。将催化剂经离心、洗涤、在烘箱中干燥过夜,制成催化剂Cu100Pt1Ag5备用,催化剂中比例为摩尔比。
取0.2mol/L的1,2-丙二醇(3g)水溶液200mL加入带搅拌器的高压反应釜中,加入1.6g氢氧化钠(0.2mol/L),加入0.05g催化剂。通入氮气除去反应釜中的空气,升温至80℃。然后通入高纯氧气并使压力增至1MPa,保温下反应4h,搅拌速率为500r/min;反应结束后,将反应物料冷却至室温。反应产物中PDO的含量通过使用气相色谱检测,其它产物盐酸酸化后进行HPLC分析。实验结果如表1所示。
实施例2:催化剂制备方法参照实施例1,三水合硝酸铜的质量为3.62g,六水合氯铂酸的质量为0.1553g,无水硝酸银质量为0.0764g,氯化胆碱的质量为0.1928g,85%水合肼量为7.5mL;制成催化剂Cu100Pt2Ag3。催化剂测试同实施例1。实验结果如表1所示。
实施例3:催化剂制备方法参照实施例1,三水合硝酸铜的质量为3.62g,六水合氯铂酸的质量为0.2331g,无水硝酸银质量为0.0510g,氯化胆碱的质量为0.1954g,85%水合肼量为7.5mL;制成催化剂Cu100Pt3Ag2。催化剂测试同实施例1。实验结果如表1所示。
实施例4:催化剂制备方法参照实施例1,三水合硝酸铜的质量为3.624g,六水合氯铂酸的质量为0.3107g,无水硝酸银质量为0.0255g,氯化胆碱的质量为0.1980g,85%水合肼量为7.5mL;制成催化剂Cu100Pt4Ag1。催化剂测试同实施例1。实验结果如表1所示。
实施例5:选取实施例1制备的Cu100Pt1Ag5为催化剂,分别改变1,2-丙二醇浓度,反应温度,反应时间,催化剂用量,NaOH浓度这些条件中的一种,参照实验1的催化研究方法,进行催化氧化1,2-丙二醇的实验。结果如表2所示。
对比例实验:
参照实施例1多元复合金属催化剂的制备方法,分别制备了单一金属、二元金属催化剂,并按照实施例1的方法进行了催化活性测试,实验结果如表1所示。对比试验中单一金属催化剂的量按照实施例1中Cu100Pt1Ag5催化剂用量中含各元素量投放;二元催化剂的量按照实施例1中0.05g投放。
测试结果:
表1不同铜铂银组成对催化转化1,2-丙二醇制备乳酸的影响
表2不同反应条件对催化剂Cu100Pd1Ag5催化转化1,2-丙二醇制备乳酸的影响
Claims (7)
1.一种多元铜铂银复合金属催化剂的用途,所述多元铜铂银复合金属催化剂的制备方法步骤如下:
(1)在室温下将硝酸铜,氯铂酸,硝酸银,氯化胆碱分别溶解在无水乙醇中,并超声,直至完全溶解;
(2)先向硝酸铜的乙醇溶液中加入有机修饰剂氯化胆碱的乙醇溶液,再加入氢氧化钾的乙醇溶液,调节溶液pH值为11,加热至50℃;用恒流泵逐滴加入水合肼的乙醇溶液,形成纳米金属溶胶,在碱性条件下,铜金属离子被逐渐还原为金属Cu,继续搅拌4个小时,得到含金属铜的溶液;
(3)将氯铂酸的乙醇溶液,硝酸银的乙醇溶液加到含金属铜的溶液中,保持反应温度50℃,继续反应4h,形成金属铂、金属银包覆金属铜的Cu/Pt/Ag多元复合金属催化剂,反应结束后,催化剂经离心,洗涤,真空干燥制得相应的催化剂;
其特征在于,作为催化剂催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸。
2.如权利要求1所述的一种多元铜铂银复合金属催化剂的用途,其特征在于,在高压反应釜中进行多元铜铂银复合金属催化剂催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸反应,溶剂为含有NaOH的水溶液,氧化剂为氧气;1,2-丙二醇浓度为0.05–0.4mol/L;NaOH浓度0.1–0.3mol/L;反应温度60–100℃;反应时间2–4h;氧气压力1MPa,每200mL含NaOH的水溶液使用0.025–0.2g催化剂;搅拌速度500rpm。
3.如权利要求2所述的一种多元铜铂银复合金属催化剂的用途,其特征在于,1,2-丙二醇浓度为0.2mol/L;NaOH浓度0.2mol/L;反应温度80℃;反应时间4h;每200mL含NaOH的水溶液使用0.05g催化剂。
4.如权利要求1所述的一种多元铜铂银复合金属催化剂的用途,其特征在于,步骤(1)中,硝酸铜,氯铂酸,硝酸银和氯化胆碱的摩尔比为100:1–4:1–5:9.2–9.6。
5.如权利要求1所述的一种多元铜铂银复合金属催化剂的用途,其特征在于,步骤(2)中,氢氧化钾的乙醇溶液浓度为1mol/L;所述水合肼的乙醇溶液浓度为4.6mol/L,水合肼量是全部金属离子总摩尔数的8倍。
6.如权利要求1所述的一种多元铜铂银复合金属催化剂的用途,其特征在于,所述多元铜铂银复合金属催化剂为三元金属铂、金属银包覆金属铜的Cu/Pt/Ag合金催化剂,金属铜、金属铂和金属银的摩尔比为100:1–4:1–5。
7.如权利要求6所述的一种多元铜铂银复合金属催化剂的用途,其特征在于,所述金属铜、金属铂和金属银的摩尔比为100:1:5。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010218516.9A CN111389413B (zh) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | 一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010218516.9A CN111389413B (zh) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | 一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111389413A CN111389413A (zh) | 2020-07-10 |
CN111389413B true CN111389413B (zh) | 2023-03-28 |
Family
ID=71412281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010218516.9A Active CN111389413B (zh) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | 一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111389413B (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103638949A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-19 | 江苏大学 | 一种纳米镍/银/铜复合催化剂的制备及其应用 |
CN105126837A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-09 | 江苏大学 | 一种纳米Pd-Ag双金属催化剂、制备方法和催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的方法 |
CN105601494A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-25 | 江苏大学 | 一种纳米铜催化1,2-丙二醇氧化的方法 |
-
2020
- 2020-03-25 CN CN202010218516.9A patent/CN111389413B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103638949A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-19 | 江苏大学 | 一种纳米镍/银/铜复合催化剂的制备及其应用 |
CN105126837A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-09 | 江苏大学 | 一种纳米Pd-Ag双金属催化剂、制备方法和催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的方法 |
CN105601494A (zh) * | 2016-03-04 | 2016-05-25 | 江苏大学 | 一种纳米铜催化1,2-丙二醇氧化的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111389413A (zh) | 2020-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107365286B (zh) | 一种合成2,5-呋喃二甲酸的方法 | |
CN106946894B (zh) | 钯基双金属催化剂在hbiw催化氢解反应中的应用 | |
CN103785408B (zh) | 一种草酸二甲酯加氢制备乙醇酸甲酯的催化剂及合成方法 | |
CN101791555B (zh) | 一种co气相合成草酸二甲酯的催化剂及其制备方法 | |
CN110711588B (zh) | 一种水滑石基催化剂在高浓度糖转化到1,2-丙二醇中的应用 | |
CN110368928B (zh) | 一种用于苯甲醇氧化合成苯甲醛的催化剂及其制备方法和应用 | |
CN107335454B (zh) | 一种负载型Pd3Cl团簇催化剂的制备及其应用 | |
CN111672530B (zh) | CuCo-N/C纳米催化剂的制备方法及其催化氧化1,2-丙二醇制备乳酸的应用 | |
CN102728380A (zh) | 甘油氢解制备1,3-丙二醇的催化剂及其制备和应用 | |
CN106622224A (zh) | 纳米金基催化剂在甲酸或甲酸盐合成中的应用 | |
CN112742482A (zh) | 一种催化加氢的催化剂及其制备方法与应用 | |
CN111482184B (zh) | 一种Cu/Pd/Au三元复合金属催化剂及其制备方法和应用 | |
CN104923218A (zh) | 一种衣康酸加氢的催化剂及其制备方法和用途,以及由衣康酸制备高附加值产品的方法 | |
CN110302801A (zh) | 一种纳米铜/钯合金催化剂的制备方法及其应用 | |
CN111389413B (zh) | 一种多元铜铂银复合金属催化剂及制备方法和应用 | |
CN112961046A (zh) | 一种利用废弃生物质无碱合成乙醇酸的方法 | |
CN114345353A (zh) | 用于co2加氢制甲醇的低温铜基核壳催化剂及其制备方法 | |
JP3873964B2 (ja) | エタノール水蒸気改質触媒、その製造方法及び水素の製造方法 | |
CN113634252B (zh) | 用于催化乳酸酯脱氢制备丙酮酸酯的催化剂的制备方法 | |
CN111039765A (zh) | 一种制备3-烷氧基丙醛的方法 | |
CN115715982B (zh) | 适用于制备va和mmp的催化剂、催化剂制备方法及催化方法 | |
CN114573450B (zh) | 一种MnCeOx催化乙酰丙酸制备乙酸的方法 | |
CN112138659A (zh) | Au-Pd双金属催化剂及在催化氧化1,2-丙二醇选择性制乳酸中的应用及制备方法 | |
CN115385882B (zh) | 一种制备δ-己内酯的方法 | |
CN117567267A (zh) | 一种葡糖果酸的绿色合成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |