1.一种原子级单分散的铱基催化剂,其特征在于,包括活性组分和载体;
其中,所述载体为活性炭;
所述活性组分中包含铱元素;
所述铱元素以单核络合物的形式单原子分散在所述催化剂中,如式i中所示:
ir(co)xxy(o=ac)式i
其中,x选自cl、br、i中的至少一种;
0≤x≤3,1≤y≤4;
(o=ac)表示活性炭上的含氧官能团,该单核络合物通过含氧官能团与活性炭连接。
2.根据权利要求1所述的原子级单分散的铱基催化剂,其特征在于,所述活性组分在所述原子级单分散的铱基催化剂中的重量百分含量为0.05~3%;
优选地,所述活性组分在所述原子级单分散的铱基催化剂中的重量百分含量为0.1~2%;
进一步优选地,所述活性组分在所述原子级单分散的铱基催化剂中的重量百分含量为0.1~1%;
所述活性组分在所述原子级单分散的铱基催化剂中的重量百分含量以铱元素的质量百分含量计。
3.制备权利要求1或2所述原子级单分散的铱基催化剂的方法,至少包括如下步骤:
a)将载体浸渍于含有铱元素的溶液,经烘干、焙烧,得到前驱体;
b)将前驱体与含有一氧化碳和卤代烷烃的混合气接触进行后处理,得到所述原子级单分散的铱基催化剂。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤a)所述含有铱元素的溶液中,所述铱元素来自铱的氧化物、氢氧化物、硫化物、氯化物、金属有机物中的至少一种;优选地,所述铱元素来自纳米金属铱、三氧化二铱、二氧化铱、二羰基乙酰丙酮铱、三氯化铱、四氯化铱中的至少一种;
优选地,步骤a)所述载体选自椰壳炭、杏壳炭中的至少一种;
进一步优选地,所述椰壳炭的比表面积为500~1100m2/g;平均孔径为1~200nm;进一步优选地,所述椰壳炭的比表面积为550~900m2/g,平均孔径为1~100nm;
进一步优选地,所述杏壳炭的比表面积为600~1200m2/g,平均孔径为1~200nm;进一步优选地,所述杏壳炭的比表面积为650~1000m2/g,平均孔径为1~100nm。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b)所述含有一氧化碳和卤代烷烃的混合气中,一氧化碳和卤代烷烃的摩尔比为0.1~100:1;
优选地,步骤b)所述含有一氧化碳和卤代烷烃的混合气中,一氧化碳和卤代烷烃的摩尔比为0.5~50:1;
优选地,步骤b)所述卤代烷烃选自一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、溴甲烷、溴乙烷、溴丙烷、二溴甲烷、溴仿、碘甲烷、碘乙烷、碘丙烷、碘苯中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b)所述后处理中,后处理温度为0~400℃,后处理压力为0.01~10.0mpa,后处理时间为0.01~12h;
优选地,所述后处理温度为150~350℃;
优选地,所述后处理时间为0.5~6h。
7.一种甲醇气相羰基化制备乙酸甲酯的方法,其特征在于,将含有甲醇、一氧化碳和氢气的物料与催化剂接触反应,制备乙酸甲酯;
所述催化剂选自权利要求1或2所述的原子级单分散的铱基催化剂、根据权利要求3至6任一项所述方法制备得到的原子级单分散的铱基催化剂中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述一氧化碳与甲醇的摩尔比为0.25~5:1,氢气与一氧化碳的体积比为0.01~2:1;
所述反应的反应温度为150~260℃,反应压力为0.5~4.5mpa,甲醇的液时体积空速为0.1~15h-1。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述物料中还含有卤代烷烃;
优选地,所述卤代烷烃选自氯甲烷、溴甲烷、碘甲烷中的至少一种;
优选地,所述卤代烷烃与甲醇的质量比为0.05~1:1。
10.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述反应所采用的金属装置或器件的材质为哈氏合金。