CN116440891B 插层类水滑石的限域纳米铜催化剂及其制备与应用方法 （华中科技大学）

RodrigoM.M.Santosetal..InsightsSupportedonLayeredDerivedMixedOxide插层类水滑石的限域纳米铜催化剂及其制本发明公开了一种插层类水滑石的限域纳以共沉淀法将阴离子性的铜络合物直接插层到后形成含层状金属氧化物载体和全部负载在金属氧化物载体层间的纳米铜类活性组分的催化2在惰性氛围下，将包括三价金属盐和二价金属盐的混合盐溶液的浓度比为2~3:1；所述铜金属盐与所述阴离子配体混合溶解于水中得到的混合溶液中铜金属盐的物质的量与所述混合盐溶液中总的金属盐的物质的量之比为1:将所述插层类水滑石的限域纳米铜催化剂的粉体分散于凝胶溶液中，得到凝胶混合将多孔载体浸渍于所述凝胶混合液中，至所述凝胶混合液被吸收6.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法制备得到的插层类水滑石的限域纳米铜催化剂或根据权利要求4或5所述的制备方法制备得到的负载型插层类水滑石的限域纳米7.根据权利要求1~3中任一项所述的制备方法制备得到的插层类水滑石的限域纳米铜催化剂或根据权利要求4或5所述的制备方法制备得到的负载型插层类水滑石的限域纳米3[0002]现有技术中，乙醇制乙醛主要包括乙醇氧化脱氢(ODH)和乙醇无氧脱氢(NODH)两到的乙醛产率可达70.4但由于其活性组分和载体之间的相互作用较弱，得到的催化剂稳定性欠佳；中国发明专利CN115106094B公开了通过浸渍法将Cu负载在含B的化合物上的纳米Cu粒子的高度分散，其被认为是很有前景的乙醇脱氢催化剂。如中国专利申请4纳米Cu催化剂的制备方法及其在乙醇气相脱述碱溶液共同加入所述Cu一阴离子配体溶液的过程中，控制其得到的混合体系的pH为9~5中得到的混合溶液中铜金属盐的物质的量与所述混合盐溶液中总的金属盐物质的量之比[0033]本发明进一步提供了根据上述制备方法制备得到的插层类水滑石的限域纳米铜催化剂或负载型插层类水滑石的限域纳米铜[0034]所述插层类水滑石催化剂包含层状金属氧化物载体和负载在金属氧化物载体层[0037]本发明进一步提供了上述插层类水滑石的限域纳米铜催化剂或负载型插层类水6[0044]本发明的制备方法可通过层间引入活性位点的方式得到的金属元素原子级分散2_TPR对比结果。有包含在本发明的发明宗旨范围内的合理的变换和组合均落入C10H20N2O10和100ml去离子水置于500ml的[0060]打开盐漏斗和碱漏斗使其中含有的溶液滴入制备Cu_阴离子配体溶液的三口烧瓶7[0067]将6g实施例1制得的Mg3Al_CuEDTA_600粉末在常温下分散于40～50ml由水、乙二8223)32O2O[0078]将Mg5CuAl2_CO3前体在600℃条件下空气中煅烧5h，得到与600℃煅烧温度[0084]从图1可以看出，相比于典型的类获得的Cu插层的类水滑石结构的催化剂的前体中，(003)晶面的d值均有不同程度的增加9过渡金属氧化物形成的界面上与乙醇物种进一步发生[0099]采用实施例4制得的催化剂A～D进行如实施例6相同的乙醇气相脱氢反应及测试,~82％)。[0104]对实施例6中进行乙醇气相脱氢反应前后的催化剂1及实施例7中进行乙醇气相脱均匀分布在金属氧化物表面，其进行乙醇气相脱氢反应后形成的纳米Cu平均直径为~应前后均可将铜物种进行限域固定和分散，且原位还原的重构过程有利于Cu物种的分散。和Cu+/Cu0分别出现在～935eV、～93[0109]以市售95％的生物乙醇为原料配制含水质量百分比为95％和70％的生物乙醇水H2含量的氮氢混合气体对催化剂1进行还原处理为0.6ml/h，GHSV＝15000h_1其结果与未进行预处理的催化剂1的反应结果的对比如表6所化剂表现出更高的乙醛选择性(99％>87％)。说明在该温度下未预处理的催化剂还处于原化剂对原料乙醇(EA)的转化率和产物乙醛(AC)的选择性。测试前首先将催化剂在180℃和200℃条件下通过其自身产生的氢气进行原位还原1h，再升温至260℃,进行上述稳定性测[0123]将实施例3得到的堇青石陶瓷(CD)负载的催化剂21进行乙醇气相脱氢活性测试，果说明将催化剂粉体负载在堇青石陶瓷(CD)上得到的工业化成型催化剂具有高活性和高