专利名称：一种α-蒎烯加氢合成蒎烷催化剂及制备方法
技术领域：
本发明涉及催化材料与多相催化领域，特别是一种以α “菔烯为原料催化加氢合 成α “菔烷负载型非晶态合金NiB/&02/Al203催化剂的组成、制备方法和在该催化剂作用 下加氢工艺条件。
背景技术：
α -菔烯加氢是精细化学工业中的一个重要反应，加氢产物菔烷是一种具有温和 松针样气息的透明油状液体，可以衍生出二三十种萜烯香料，是合成香料和药物中间体如 二氢月桂烯、芳樟醇、香茅醇和香茅醛等的主要原料。有关α-菔烯加氢制备菔烷这一反应 的研究很早就为人们所重视，通常采用钼碳、钯碳、Raney Ni等催化剂。但这些催化剂都存 在着一定的不足，钼碳、钯碳等催化剂价格昂贵，工业化受到限制。雷尼镍作为菔烯加氢的 催化剂时，加氢压力高，操作条件苛刻，安全可靠性差；且高压设备投资大，易泄露，操作费 用高，难以上规模，因此，开发新型催化剂，在常压实现α-菔烯加氢具有重要的现实意义。 非晶态合金由于具有独特的结构特征，在催化领域表现出优异的性能，尤其是在加氢反应 中有可能取代在制备过程中污染环境，且使用不安全的骨架镍甚至贵金属催化剂，因而引 起了人们的重视，但非晶态合金热稳定性较差，在300°C以上会晶态化。针对目前催化剂存 在的上述缺点，在负载型纳米&02/Α1203载体表面直接制备NiB非晶态合金，用于α -菔烯 加氢合成α-菔烷。
发明内容
本发明是将负载型纳米&02/Α1203复合载体和非晶态合金NiB相结合，充分利用 复合载体的表面性能和非晶态加氢活性，直接在&02/Α1203复合载体上制备非晶态合金 NiB,组成一种具有双功能的NiB/&02/Al203催化剂，并将该双功能催化剂用于α _菔烯加 氢合成α-菔烷。本发明涉及的菔烷催化剂的组成非晶态NiB合金、ZrO2和Al2O3质量百分比分别 为15-20%、20-30%和 50-65% ο具体步骤为(1)称取2. 5g的&02/Α1203粉末加入到50ml的去离子水中，并不断搅拌直至形成 悬浊液。然后加入硫酸镍溶液，以Ni的理论负载量为18%，充分搅拌8h后，在冰水浴中滴 加15-20ml浓度为2mol/l的KBH4溶液，用NaOH溶液调制pH = 12-13，反应结束，产物用蒸 馏水洗至中性，再用无水乙醇洗3-5次，保存在无水乙醇中得负载型非晶态合金NiBArO2/ Al2O3催化剂；(2)采用固定床反应装置，将0.2-0. 5g步骤(1)制得的负载型非晶态合金NiB/ ZrO2Al2O3催化剂置于反应器的恒温段200-250°C，H2流量7-llml/min，α -菔烯用微量进 样泵进样，液时空速为1. 2-1. StT1得菔烷催化剂。本发明原料价廉易得，制备工艺简单，加氢产物菔烷是一种具有温和松针样气息的透明油状液体，可以衍生出二三十种萜烯香料，是合成香料和药物中间体如二氢月桂烯、 芳樟醇、香茅醇和香茅醛等的主要原料。
具体实施例方式实施例催化剂的组成非晶态NiB合金、&02和Al2O3质量配比分别为18%、25%和 57%。具体步骤(1)称取2. 5g的&02/Α1203粉末加入到50ml的去离子水中，并不断搅拌直至形成 悬浊液。然后加入硫酸镍溶液，以Ni的理论负载量为18%，充分搅拌8h后，在冰水浴中滴 加16ml浓度为2mol/l的KBH4溶液，用NaOH溶液调制pH = 12-13，反应结束，产物用蒸馏 水洗至中性，再用无水乙醇洗3-5次，保存在无水乙醇中备用。催化剂的物理性能如下表1 :NiB/Zr02/Al203 催化剂的性能 (2)采用固定床反应装置，将0.2g步骤(1)制得的负载型非晶态合金NiBArO2/ Al2O3催化剂置于反应器的恒温段200°C，H2流量lOml/min，用微量进样泵进样，液时空速 为Uh、常压下反应并收集产物。α-菔烯的转化率达到91.6%，α _菔烷选择性达到 93. 4%。
权利要求
一种蒎烷催化剂，其特征在于其组成为非晶态NiB合金、ZrO2和Al2O3质量百分比分别为15-20％、20-30％和50-65％。
2.如权利要求1所述的菔烷催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为(1)称取2.5g的&02/Α1203粉末加入到50ml的去离子水中，并不断搅拌直至形成悬 浊液；然后加入硫酸镍溶液，以M的理论负载量为18%，充分搅拌8h后，在冰水浴中滴加 15-20ml浓度为2mol/l的!《扎溶液，用NaOH溶液调制pH = 12-13，反应结束，产物用蒸馏水 洗至中性，再用无水乙醇洗3-5次，保存在无水乙醇中得负载型非晶态合金NiB/&02/Al203 催化剂；(2)采用固定床反应装置，将0.2-0. 5g步骤(1)制得的负载型非晶态合金NiB/Zr02/ Al2O3催化剂置于反应器的恒温段200-250°C，H2流量7-llml/min，α-菔烯用微量进样泵 进样，液时空速为1. 2-1. Sh-1得菔烷催化剂。全文摘要
本发明公开了一种α-蒎烯加氢合成蒎烷催化剂及制备方法。其蒎烷催化剂组成为非晶态NiB合金、ZrO2和Al2O3质量百分比分别为15-20％、20-30％和50-65％。将负载型纳米ZrO2/Al2O3复合载体和非晶态合金NiB相结合，充分利用复合载体的表面性能和非晶态加氢活性，直接在ZrO2/Al2O3复合载体上制备非晶态合金NiB，组成一种具有双功能的NiB/ZrO2/Al2O3催化剂，并将该双功能催化剂用于α-蒎烯加氢合成α-蒎烷。本发明原料价廉易得，制备工艺简单，加氢产物蒎烷是一种具有温和松针样气息的透明油状液体，可以衍生出二三十种萜烯香料，是合成香料和药物中间体如二氢月桂烯、芳樟醇、香茅醇和香茅醛等的主要原料。
文档编号B01J23/755GK101884925SQ20101022333
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者李凝, 马庆丰 申请人:桂林理工大学