一种复合金属氧化物负载纳米金催化剂及其制备方法和用途

摘要

本发明提供了一种复合金属氧化物纳米金催化剂及其制备方法及其应用。其制备方法是先制备层状双金属氢氧化物前体晶核并分散于蔗糖水溶液中，再加入氯金酸水溶液，利用蔗糖水解产生的葡萄糖和果糖的还原作用，将HAuCl4中的Au3+还原成Au单质，在还原期间层状双金属氢氧化物同时晶化，得到负载纳米金的层状双金属氢氧化物固体，经过高温焙烧得到复合金属氧化物负载的纳米金催化剂。该催化剂复合氧化物为载体上负载着纳米尺寸的金颗粒，其中复合氧化物为MgO或ZnO与Al2O3的复合物，两种氧化物之间的摩尔比例为2-6∶1；其中金的负载量为0.5-3％，金颗粒尺寸为8-15nm，金颗粒呈椭球形或多面体形状。将其用作不饱和醛的催化加氢反应，反应物的转化率达60-97％，肉桂醇的选择性为40-75％。

主权项

一种复合金属氧化物负载纳米金催化剂的制备方法，具体制备步骤如下：A.用可溶性二价盐和可溶性铝盐配制混合盐溶液，其中铝离子的摩尔浓度为0.1‑0.3mol/L，二价金属离子的摩尔浓度为Al3+摩尔浓度的1‑3倍；所述可溶性二价盐为硝酸镁，氯化镁，硫酸镁，硝酸锌，氯化锌中的一种，可溶性铝盐为硝酸铝，氯化铝中的一种；配制NaOH与Na2CO3的混合碱溶液，使其满足NaOH摩尔浓度为上述混合盐溶液中金属离子摩尔浓度之和的1‑2倍，Na2CO3浓度为其铝离子摩尔浓度的2‑3倍；将混合盐溶液和混合碱溶液同时加入到全返混液膜反应器中，经过高速旋转混合3‑5min，得到层状双金属氢氧化物悬浮液，将悬浮液离心洗涤至中性，得到的沉淀物备用；其中液膜反应器的转速为4000‑4500r/min，定子与转子之间的间隙尺寸为15‑18μm；B.将步骤A的层状双金属氢氧化物沉淀加入质量浓度为2.5‑10g/L的蔗糖溶液中，其中层状双金属氢氧化物与蔗糖的质量比为0.7‑3，超声5‑30min，转移到带搅拌的反应器中，搅拌，将温度从室温加热至80‑95℃；将浓度为5‑15mg/ml的氯金酸溶液，按照蔗糖溶液与氯金酸溶液摩尔比为10‑80∶1，缓慢滴加到带搅拌的反应器中，反应0.5‑6小时；待反应结束后冷却至室温，离心、洗涤；在60‑80℃下干燥6‑24小时，再于50‑70ml/min流量N2气氛下，于300‑600℃焙烧，得到复合纳米金催化剂。