一种杂多阴离子改性铜基类水滑石催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种杂多阴离子改性铜基类水滑石催化剂的制备方法及其在甘油氢解制备1,3-丙二醇中的应用。首先制备三元铜基类水滑石化合物，然后利用类水滑石层间阴离子的可交换性，通过水溶液中杂多阴离子对NO₃^-离子的直接交换作用，制备出相应的杂多阴离子改性铜基类水滑石催化剂。本发明制备的催化剂具有较强的B酸性、较大的比表面积、较高的催化活性，特别是能显著提高1,3-丙二醇的选择性，同时该催化剂具有良好的稳定性。制备该催化剂的原料丰富、价格低廉、工艺简单、且可重复使用。

主权项

一种杂多阴离子改性铜基类水滑石催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将硝酸锌、硝酸镁、硝酸镍中的一种、硝酸铜、硝酸铝按金属离子摩尔比为4～5.8:0.2～2:2溶于去离子水中，混合均匀，配成总金属离子浓度为0.4～1.6mol/L的混合溶液；2)将氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的一种溶于去离子水中，混合均匀，配成浓度为0.8～3.2mol/L的溶液；3)在60～70℃、N₂保护下，将步骤1)和步骤2)同体积的溶液同时滴入反应容器中，持续搅拌反应；4)将步骤3)得到的反应液在60～70℃下老化18～24h，之后过滤，用去离子水洗涤沉淀物至洗涤滤液pH为7～8，得到三元铜基类水滑石；将其溶于去离子水中，搅拌3～5h，得到充分溶胀的类水滑石浆液；5)配制0.02～0.08mol/L的杂多酸水溶液，调节pH值至6～6.5，之后加入步骤4)中的类水滑石浆液，90～110℃条件下反应4～6h，抽滤、用去离子水洗涤；其中，杂多阴离子与铝摩尔比为1:32～1:4；6)将步骤5)中所得产物在80～120℃下干燥6～18h，之后在300～550℃下焙烧4～8h，得到所述杂多阴离子改性铜基类水滑石催化剂。