一种WI-Ru/LaXY催化剂及其制备方法与应用

本发明属于催化，具体涉及一种wi-ru/laxy催化剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、环己基苯作为一种高附加值、有市场潜力的精细化学品，目前已有多种制备环己基苯的方法。其中，通过从苯加氢烷基化过程中选择性生成环己基苯是一条具有经济意义的绿色制备路线。苯加氢过程中，中间产物环己烯将在酸性位上质子化形成环己烷碳正离子，与苯发生傅克烷基化反应。该反应中，具有关键作用的催化剂中金属高度分散的条件下，酸性位作为烷基化反应的活性位点，将决定烷基化的效率和chb选择性。而目前研究也表明催化剂酸量与金属比例达到特定阈值时，苯hda反应才能触发，因此，在该反应中，对酸量的控制非常重要。

2、目前，在该反应中，通常对酸量的控制手段单一且不够精确，尤其无法对酸性位进行定向调控，不仅降低烷基化效率，也无法提高chb收率，大幅度提高了生产成本，阻碍了该反应的工业化进程。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种wi-ru/laxy催化剂及其制备方法与应用。该催化剂成功的控制了催化剂的酸量与酸性质，成功提高了苯的转化率及催化剂的chb收率。本发明是通过以下技术方案实现的：

2、一种wi-ru/laxy催化剂的制备方法，该方法包括以下步骤：

3、将ru的前驱体溶液与分子筛载体lay充分混合后，依次进行干燥、还原处理，处理完成后得到苯加氢用催化剂wi-ru/laxy。

4、进一步地，所述的ru的前驱体溶液为rucl3的水溶液，采用高纯水与rucl3在30～50℃条件下进行充分混合。

5、进一步地，所述催化剂wi-ru/laxy中金属ru的负载量为0.75wt％～0.85wt％。

6、进一步地，rucl3溶液与分子筛载体lay充分混合包括以下步骤：在40～60℃条件下将分子筛载体缓慢加入到前驱体溶液中，在900～1100r/min条件下持续搅拌4～6小时。

7、进一步地，前驱体溶液与分子筛充分混合后首先进行旋转蒸发处理，蒸干后进行干燥、还原处理。

8、进一步地，所述的干燥处理为在50～70℃条件下干燥10～14小时。

9、进一步地，所述的还原处理为：干燥后以5℃/min的升温速率升温至400～500℃，再在10vol.％h2/ar的气氛下还原4～6小时。

10、进一步地，所述的分子筛载体lay中sio2：al2o3为5.8，la的负载量为7wt％～11wt％。

11、上述的制备方法制备得到的wi-ru/laxy催化剂。

12、上述的wi-ru/laxy催化剂在苯加氢烷基化中的应用。

13、本发明具有以下积极有益效果：

14、本发明采用稀土金属掺杂对催化剂微观孔道区域酸位点性质进行调变。通过la的掺杂成功的调节了催化剂的酸量和酸性质，修饰了催化剂的酸强度，提升了酸量，同时调控了ru nps的分散度，成功提高了苯的转化率及催化剂的chb收率，在苯转化率相同的条件下，chb的收率突破50％(达到了51.3％)，解决了现有技术中收率较低的问题。

技术特征：

1.一种wi-ru/laxy催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的ru的前驱体溶液为rucl3的水溶液，采用高纯水与rucl3在30~50 ℃条件下进行充分混合。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂wi-ru/laxy中金属ru的负载量为0.75 wt%~0.85 wt%。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，rucl3溶液与分子筛载体lay充分混合包括以下步骤：在40~60 ℃条件下将分子筛载体缓慢加入到前驱体溶液中，在900~1100 r/min条件下持续搅拌4~6小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，前驱体溶液与分子筛充分混合后首先进行旋转蒸发处理，蒸干后进行干燥、还原处理。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的干燥处理为在50~70 ℃条件下干燥10~14小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的还原处理为：干燥后以5 ℃/min的升温速率升温至400~500 ℃，再在10 vol.%h2/ar的气氛下还原4~6小时。

8.根据权利要求1~7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述的分子筛载体lay中sio2：al2o3为5.8，la的负载量为7 wt%~11 wt%。

9.一种权利要求1~8任一项所述的制备方法制备得到的wi-ru/laxy催化剂。

10.一种权利要求1~9任一项所述的wi-ru/laxy催化剂在苯加氢烷基化中的应用。

技术总结
本发明公开了一种WI‑Ru/La<subgt;X</subgt;Y催化剂及其制备方法与应用。该方法为将Ru的前驱体溶液与分子筛载体LaY充分混合后，依次进行干燥、还原处理，处理完成后得到苯加氢烷基化用催化剂WI‑Ru/La<subgt;X</subgt;Y。本发明采用稀土金属掺杂对催化剂微观孔道区域酸位点性质进行调变。通过La的掺杂成功的调节了催化剂的酸量和酸性质，修饰了催化剂的酸强度，提升了Brönsted酸量，同时调控了Ru NPs的分散度，成功提高了苯的转化率及催化剂的CHB收率，在苯转化率相同的条件下，CHB的收率突破50%，解决了现有技术中收率较低的问题。

技术研发人员：彭智昆,冯杰,孙楷航,李剑鹏,刘仲毅
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15