催化剂及其制备方法_3

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中的金属或金属的化合物。
[0041] 12. -种制造根据实施方案1~4或6~11中任一项的催化剂的方法,其特征在于, 利用金或金化合物的溶液和含硫配体的溶液对催化剂载体进行浸渍以形成金络合物,随后 对经浸渍的载体进行干燥。
[0042] 13.-种化学方法,包括在根据实施方案1~11中任一项的催化剂或通过根据实施 方案12的方法制备的催化剂的存在下使得至少一种化学底物反应。
[0043] 14.根据实施方案13的化学方法,包括所述化学底物的氧化。
[0044] 15.-种将炔烃氢氯化的方法,所述方法包括在包含在载体上的金或金的化合物 和硫或硫的化合物的催化剂存在下使得所述炔烃与HCl反应。
[0045] 16.根据实施方案15的方法,其中所述硫以单质硫或并非络合到金上的配体的硫 化合物的形式存在。
[0046] 17.根据实施方案15或16的方法,其中所述催化剂包含0.005~10重量%的硫。
[0047] 18.根据实施方案15~17的方法,其中所述催化剂包含0.01~10重量%的金。
[0048] 19.根据实施方案15的方法,其中所述催化剂为如同实施方案1~4或6~10中任一 项所述的催化剂。
[0049] 20.-种将炔烃氢氯化的方法,所述方法包括在催化剂存在下使得所述炔烃与HCl 反应,所述催化剂包含载体和负载在载体上的如下物质:
[0050] (a)金或金的化合物、和
[0051] (b)三氯异氰尿酸或金属的二氯异氰尿酸盐。
[0052] 21.根据实施方案20的方法,其中所述催化剂为根据实施方案5或当引用实施方案 5时实施方案6~11中任一项的催化剂。
[0053] 22. -种如实施方案15~21中任一项所述的将炔烃氢氯化的方法,包括在缺少乙 炔的条件下利用氯化氢对所述催化剂进行处理的步骤。
[0054]现在参考附图,在如下实例中对本发明做进一步说明。
[0055]图1:实施例1和2的催化剂的转化率对时间的图。
[0056] 图2:实施例1和4的催化剂的转化率对时间的图。
[0057] 实施例1:制备根据本发明的催化剂
[0058]将足够量的3mm蒸汽活化的碳挤出物压碎,然后过筛,得到具有0.7mm~1.4mm直径 的52g颗粒。在HCl溶液中对这种材料进行浸泡并持续20分钟,所述溶液是利用240ml脱矿物 质水对60ml 36%的HCl进行稀释而制得的,然后利用脱矿物质水洗涤两次,每次洗涤的用 水量为300ml。其后,在105 °C下对所述材料进行干燥。
[0059] 将硫代硫酸铵(0.460g)溶于42ml水中。在搅拌的条件下向该溶液中缓慢添加含有 0.143g Au的HAuCl4溶液以提供深黄褐色溶液。然后,使用初始润湿技术利用上述硫代硫酸 金溶液对47.3g经过筛和酸洗的碳进行浸渍。在静置30分钟之后,在120°C下将所述材料干 燥过夜。制得的催化剂含有0.34重量%的六1!。在对试样进行微波浸煮之后,通过ICP-OES(感 应耦合等离子-光学发射光谱)对试样进行分析以确定金属的浓度。
[0060] 实施例2:制备先前技术的催化剂
[0061 ] 通过将5.8ml的HNO3(69% )与19.3ml HCl (36 % )和3.9ml的脱矿物质水进行混合, 制备了王水溶液。向该王水溶液中添加含有〇.336g Au的HAuCl4溶液。使用初始润湿技术利 用金-王水溶液对35g经压碎并过筛的碳挤出物(过筛至0.7~1.4mm的粒度)进行浸渍。在静 置约16小时之后,在140 °C下将所述材料干燥7小时。制得的催化剂含有0.75重量%的八11。 [0062]实施例3:对在乙炔的氢氯化反应中活性随时间的变化进行试验 [0063]将12.Og实施例1(或实施例2)中所述的催化剂装载入7mm直径的不锈钢管中,所述 不锈钢管以形成螺旋形、提供1米床长度的方式卷绕。首先,在干燥氮气的流股下在120 °C下 对试样进行干燥。然后,将反应器加热至180°C,并开始混合的反应物气体流(85ml/分钟的 乙炔,102ml/分钟的氯化氢)。最初实现接近100%的转化率,在24天的过程中转化率缓慢降 至约70%。(图1中所示的)结果显示,实施例1的0.3%的Au的硫代硫酸盐催化剂的活性与在 实施例2中由王水溶液制备的具有高得多的金含量(0.75 % )的催化剂相当。
[0064]实施例4:预氯化的催化剂的活性
[0065]如同实施例3中,将12.Og实施例1中所述制得的催化剂装载入7mm直径的不锈钢管 反应器中。首先,在干燥氮气的流股下在120°C下对试样进行干燥。然后,将反应器加热至 180°C,将氯化氢流股(102ml/分钟)穿过反应器并持续4小时以对催化剂进行活化。然后,弓丨 入乙炔以提供85ml/分钟的乙炔、102ml/分钟的氯化氢的混合气流。(图2)结果显示,与在运 行过程期间未活化的试样相比,HCl预活化使得转化率明显提高。
[0066]实施例5:制备根据本发明的催化剂
[0067]将5.8g 3mm蒸汽活化的碳挤出物在100ml 2M的HCl中浸泡30分钟。然后利用每份 50ml去离子水对碳洗涤2次并在120°C下进行干燥。
[0068]将硫代硫酸铵(0.186g)溶于4.8ml水中。在搅拌的条件下向该溶液中缓慢添加含 有0.06g金的HAuCl 4溶液以提供深黄褐色溶液。然后,使用初始润湿技术利用该溶液对经酸 洗的碳进行浸渍。将产物在120°C下干燥过夜。制得的催化剂含有1.0重量%的八1!。
[0069]通过电子探针显微分析仪(ΕΡΜΑ)对制得的催化剂颗粒进行分析显示,所述颗粒在 其外围周围具有厚度约200微米的金层。
[0070] 实施例6:(比较例)制备先前技术的催化剂
[0071] 利用通过将9.5ml的HNO3(69% )与32ml HCl (36 % )、6.5ml的脱矿物质水和含有 0.58g Au的HAuCl4溶液进行混合而制备的氯化金的王水溶液对58g碳挤出物进行浸渍。在 静置约16小时之后,在140°C下将所述材料干燥7小时。通过EPMA对制得的催化剂颗粒进行 检验显示,所述颗粒在其外围周围具有厚度约200微米的金层。
[0072] 实施例7:(比较例)由氯化金水溶液制备催化剂
[0073] 通过将0. Hg含有41 % Au的HAuCl4水溶液与4.8ml的水进行混合,制备了金溶液。 利用该溶液对6g 3mm的碳挤出物进行浸渍以进行初始润湿。在静置之后,将材料在105°C下 干燥过夜。所述颗粒含有1重量%的金。EPMA显示,金层具有10微米的厚度。该结果显示,当 金(III)离子接触载体碳时,其被还原成金属金,所述载体碳是还原材料。因此,金的分散差 且主要处于比本发明的催化剂小的活性状态下。
[0074]实施例8:对24小时时的活性进行试验
[0075]将1.5g催化剂装载入4mm直径的玻璃反应器中,提供30cm的床深度。首先,在干燥 氮气流股下在110°c下对试样进行干燥。然后,将反应器保持在110°C下,并开动利用氮气稀 释的混合反应物气流(50ml/分钟的乙炔、60ml/分钟的氯化氢、120ml/分钟的氮气)。选择这 些条件以给出对于催化剂来说约50%的最大转化率,从而能够对不同的催化剂进行比较。 [0076]催化剂典型地花费24小时以使得转化行为稳定,其后更逐渐地且可预测地下降。 将24小时之后的转化率值示于表1中,将所述转化率值用作催化剂相对活性的度量。
[0077] 实施例9~16
[0078] 使用如同实施例5~7中所一般描述的初始润湿法,通过利用金化合物/络合试剂 的溶液对碳载体进行浸渍,制备了催化剂。计算溶液中金的量,以提供含有1重量%的金的 成品催化剂。将所使用的金化合物、络合试剂以及溶剂列于表1中。不使用任何金化合物,制 备了实施例9,以作为用于比较的空白。使用实施例8中所述的程序,对催化剂进行了试验, 并将结果以24小时之后的转化率%的形式示于表1中。
[0079] 表 1
[0081 ]实例17:制备根据本发明的催化剂
[0082] 将3mm直径的碳挤出物(2065g)在通过利用2.90升脱矿物质水对0.75升36%的HCl 进行稀释而制备的盐酸中浸泡1.5小时,其后利用脱矿物质水进行洗涤并在IKTC下干燥过 夜。将含有11. 〇〇g Au的HAuCl4溶液稀释在27
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