一种高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂、制备方法及其应用_2

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施方式】。
[0021]实施例1:高比表硅化镍催化剂的制备
[0022]取Ig脱水处理后的N1-Al水滑石前体,置于石英舟中,将石英舟放入卧式炉反应器中。首先向卧式炉反应器中通入Ar进行吹扫,除去反应器中的空气和水分。之后切换成H2(30sscm),升温至400°C还原处理2h。还原处理完成后,升温至450°C,同时切换开关,将H2鼓入到二氯二甲基硅烷中,使H2将二氯二甲基硅烷带入到反应器中,硅化l-3h。硅化完成后,切换为Ar进行钝化处理。之后,使用3mol/L的NaOH溶液对其进行脱铝处理,洗涤干燥,即得到高比表硅化镍催化剂。其XRD测试结果如图1所示,物理吸附测试结果如图2所示。通过进一步计算可得该娃化镲催化剂比表高达321m2/g。
[0023]实施例2:尚比表娃化钻催化剂的制备
[0024]取Ig脱水处理后的Co-Al水滑石前体,放入石英舟中,将石英舟放入卧式炉反应器中。首先向卧式炉反应器中通入Ar进行吹扫,除去反应器中的空气和水分。之后切换成H2(30sscm),升温至400°C还原处理2h。还原处理完成后,升温至600°C,同时切换开关,将H2鼓入到二氯二甲基硅烷中,使H2将二氯二甲基硅烷带入到反应器中,硅化l-3h。硅化完成后,切换为Ar进行钝化处理。之后,使用3mol/L的NaOH溶液对其进行脱铝处理,洗涤干燥,即得到高比表硅化钴催化剂。其XRD测试结果如图1所示,物理吸附测试结果如图2所示。进一步计算可得该娃化钴催化剂比表高达258m2/g。
[0025]实施例3:高比表硅化镍催化剂在苯甲醚加氢脱氧反应中的催化性能研宄。
[0026]以4#%的苯甲醚为模型化合物进行加氢脱氧反应。反应在固定床中进行。
[0027]反应条件为:催化剂硅化镍:0.2g,反应压力IMPa,反应温度200-240 °C,质量空速:15h,氢油比,1:500。产物分析采用气相色谱,氢火焰检测器。硅化镍催化剂在4000C,10sccm活化两小时。分别在不同温度下进行加氢脱氧反应,探宄其催化活性,反应结果如图3所不。
[0028]实施例4:高比表硅化镍催化剂在二苯醚加氢脱氧反应中的催化性能研宄。
[0029]以4#%的苯甲醚为模型化合物进行加氢脱氧反应。反应在固定床中进行。
[0030]反应条件为:催化剂硅化镍:0.2g,反应压力IMPa,反应温度140-180 °C,质量空速:15h,氢油比,1:500。产物分析采用气相色谱,氢火焰检测器。硅化镍催化剂在5000C,10sccm活化两小时。分别在不同温度下进行加氢脱氧反应,探宄其催化活性,反应结果如图4所示。
【主权项】
1.一种高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂,其特征在于,该高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂为单金属硅化物MSix,其中M为Fe、Co、N1、Mo、Mn或W,即为硅化铁、硅化钴、硅化镍、硅化钼、硅化锰或硅化钨。
2.根据权利要求1所述的高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂,其特征在于,所述的硅化铁为Fe3S1、?6#“或FeSi ;所述的硅化钴为Co 2S1、CoSi或CoSi2;所述的硅化镍为Ni2S1、NiSi或NiSi2^述的硅化钼为MoSi2^述的硅化锰为Mn3Si或MnSi ;所述的硅化钨为WSi2。
3.一种权利要求1或2所述的高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:以脱水处理后的水滑石为前驱体,在氢气流量为30sCCm气氛下以5°C /min的升温速率升温至400-500°C,恒温还原2h ;再调节温度至450-600°C,使用99.99%的二氯二甲基硅烷,以氢气作为载气,通过CVD方法进行硅化处理,硅化时间为l-3h ;硅化结束后使用氩气进行吹扫钝化,降温至室温,使用3mol/L NaOH溶液对得到的样品进行脱铝处理,清洗干燥后即得到高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述的水滑石前驱体为[Mh2+Alx3+(OH)2]x+[C032_x/n.mH20]x_;以 M 和 Al 按照摩尔比为 3:1 将 Μ(Ν0 3)2.aH20 和Al2 (SO4) 3.18H20加入去离子水配成A液;根据A液中金属的特性,选择的NaOH和Na2CO3,配成B液;将A液和B液同时混合滴加,滴加过程保持混合液体的PH值为10 ;滴加完成后,陈化12小时,过滤洗涤至中性,80°C干燥12小时。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述的水滑石为前驱体的脱水处理是在氩气流量50sccm气氛下以5°C /min的升温速率升温至250°C,保持6h。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述的硅化时间为2h。
7.根据权利要求4或5述的制备方法,其特征在于,所述的硅化时间为2h。
8.权利要求1或2所述的高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂的应用,其特征在于,该高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂用于芳醚类的加氢脱氧反应。
【专利摘要】本发明提供了一种高比表体相过渡金属硅化物加氢脱氧催化剂、制备方法及其应用,属于生物质及其衍生物转化领域。本发明提供了一种在常压,中等温度条件下合成一种高比表体相过渡金属硅化物催化剂的制备方法。本方法制备的体相金属硅化物比表高达200-400m2/g,制备工艺简单易行,合成成本低,环境友好,而且制备所得的硅化物催化剂在芳醚类化合物反应中表现出优越的加氢脱氧性能和目标产物选择性,能够实现对生物质衍生物的高效利用。
【IPC分类】B01J23-30, B01J23-745, C01B33-06, B01J23-75, B01J23-28, B01J23-755, C11C3-12, B01J23-34, C10G3-00
【公开号】CN104801305
【申请号】CN201510108757
【发明人】梁长海, 杨凯旋, 陈霄, 张星照
【申请人】大连理工大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月12日
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