加入8mL去离子水，在悬浊 液中加入5mmol甲醛溶液，磁力搅拌20min。密封加热至160°C，恒温7h后自然冷却至室温。 将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥，得到铑催化剂粉末，形貌保持为由纳米片组成 的花状多级结构，纳米花颗粒比实施例1略小，部分纳米片上有小颗粒粘附。其物相分析结 果与实施例1相同。
[0030] 实施例4
[0031] 称取0. 0125mmol乙酰丙酮铑置于聚四氟乙烯反应釜中，加入8mL去离子水，在悬 池液中加入lOmmol甲醛溶液，磁力搅拌20min。密封加热至180°C，恒温7h后自然冷却至 室温。将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥，得到的铑催化剂粉末，其物相分析结果 与实施例1相同。其形貌仍为纳米片组成的花状多级结构。
[0032] 实施例5
[0033] 称取0. 0375mmol乙酰丙酮铑置于聚四氟乙烯反应釜中，加入8mL去离子水，在悬 池液中加入lOmmol甲醛溶液，磁力搅拌20min。密封加热至180°C，恒温7h后自然冷却至 室温。将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥；其物相分析结果如图3,形貌分析结果 如图4。反应物浓度增大后铑纳米颗粒花状多级结构的形貌有所变化，纳米片与纳米片之间 发生堆叠现象。
[0034] 实施例6
[0035] 称取0. 025mmol乙酰丙酮铑置于聚四氟乙烯反应釜中，加入8mL去离子水，在悬浊 液中加入lOmmol甲醛溶液，磁力搅拌20min。密封加热至100°C，恒温7h后自然冷却至室 温。将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥，得到铑催化剂粉末，形貌基本维持纳米花 状结构，但花型比实施例1小，约为200nm，其物相分析结果与实施例1相同。
[0036] 实施例7
[0037] 称取0.025mmol乙酰丙酮铑置于聚四氟乙烯反应釜中，加入8mL去离子水，在悬浊 液中加入lOmmol甲醛溶液，磁力搅拌20min。密封加热至220°C，恒温7h后自然冷却至室 温。将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥。得到铑纳米催化剂粉末，其物相分析结 果与实施例1相同，其形貌与实施例1相同。
[0038] 实施例8
[0039] 称取0. 025mmol三氯化铑加入到8mL去离子水中，在溶液中加入lOmmol甲醛溶 液，磁力搅拌20min后转移至聚四氟乙烯反应釜中，密封加热至180°C，恒温7h后自然冷却 至室温。将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥。得到的铑催化剂粉末，形貌与实施例 1类似，同为纳米花状多级结构，花型约为350nm，但纳米花的片并不光滑，表面有少量小颗 粒粘附。其物相分析结果与实施例1相同。
[0040] 实施例9
[0041] 称取0. 0125mmol乙酰丙酮铑置于聚四氟乙烯反应釜中，加入4mL去离子水，在悬 池液中加入50mmol甲醛溶液，磁力搅拌20min。密封加热至180°C，恒温lh后自然冷却至 室温。将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥。得到铑催化剂粉末，但产率比较低。形 貌与实施例1类似，同为纳米花状多级结构，但纳米花颗粒比较小，约为200nm。其物相分析 结果与实施例1相同。
[0042] 对比例1
[0043] 称取0.025mmol乙酰丙酮铑和0.002mmol聚乙烯吡咯烷酮（PVP)置于聚四氟乙烯 反应釜中，加入4mL去离子水，在悬浮液中加入50mmol甲醛溶液，磁力搅拌20min。密封加 热至180°C，恒温7h后自然冷却至室温。将产物从溶液中离心分离，并在空气中干燥。得到 的铑催化剂粉末，形貌为尺寸约300nm大小厚度约lnm的纳米薄膜。其物相分析结果如图 5〇
[0044] 环己烷在工业的用途广泛，主要用于制造环己醇和环己酮（ZhouJicheng;Li Lin；XieZhibai；0uyangffenbing.FamingZhuanliShenqing(2013),CN103007978A 20130403)，并进一步生产己二酸和己内酰胺。另外，环己烷也可用作涂料溶剂，是树脂、月旨 肪、石蜡油类、丁基橡胶等的极好溶剂。将本发明所提供的实施例1与对比例1所得的铑颗 粒以及商用铑黑用于环己烯的催化加氢制备环己烷的反应，比较催化性质。各催化剂颗粒 在不同基底物/催化剂摩尔比、不同反应时间的条件下所得产物的转化率见表1。
[0045]表1
[0046]
【主权项】
1. 一种铭纳米催化剂，其特征在于所述铭纳米催化剂为100 %铭纳米颗粒，纳米花状 多级结构，片花厚度为I. lnm。
2. 如权利要求1所述一种铑纳米催化剂的制备方法，其特征在于其具体步骤如下： 将铑的前驱物置于反应釜中，加入去离子水，超声分散后，再加入甲醛溶液，反应后得 到铑纳米催化剂，所得铑纳米催化剂呈纳米花状多级结构，片花厚度为I. lnm。
3. 如权利要求2所述一种铑纳米催化剂的制备方法，其特征在于所述铑的前驱物为乙 酰丙酮铑或三氯化铑。
4. 如权利要求2所述一种铑纳米催化剂的制备方法，其特征在于所述铑的前驱物：去 离子水：甲醛溶液的摩尔比为（0.01?0.04) : (222?444) : (5?50)。
5. 如权利要求2所述一种铑纳米催化剂的制备方法，其特征在于所述反应的温度为 100?220°C，反应的时间为1?14h。
6. 如权利要求5所述一种铑纳米催化剂的制备方法，其特征在于所述反应的温度为 180°C，反应的时间为7h。
7. 如权利要求1所述一种铑纳米催化剂在环己烯加氢反应中的应用。
【专利摘要】一种铑纳米催化剂及其制备方法与应用，涉及铑纳米催化剂。所述铑纳米催化剂为100％铑纳米颗粒，纳米花状多级结构，片花厚度为1.1nm。将铑的前驱物乙酰丙酮铑或三氯化铑置于反应釜中，加入去离子水，超声分散后，再加入甲醛溶液，反应后得到铑纳米催化剂。所述铑纳米催化剂可在环己烯加氢反应中的应用。制备方法为步法，操作过程简单，反应条件温和。所用溶剂绿色环保，对环境无污染。无需碾碎、球磨等后续工艺，可直接使用。使用过程中不易团聚，减少了催化剂活性有效面积的损失。对环己烯加氢有着优越的催化活性，催化剂用量少，反应温度低，反应时间短。
【IPC分类】C07C5-03, C07C13-18, B01J23-46
【公开号】CN104549244
【申请号】CN201510063346
【发明人】蒋亚琪, 苏静韵, 谢兆雄
【申请人】厦门大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月6日