CN108043461A - 一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法 - Google Patents

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Abstract

一种采用g‑C3N4/UiO‑66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，属于催化剂合成技术领域。本发明先通过焙烧三聚氰胺得到g‑C3N4，再通过水热法合成g‑C3N4/UiO‑66，然后加入镍源和铂源，最后氢气还原后得到g‑C3N4/UiO‑66/NiPt催化剂，该催化剂能够应用于乙酰丙酸催化加氢反应。本发明制得的g‑C3N4/UiO‑66/NiPt催化剂，具有比表面积大，金属活性位点多的特点，并且该催化剂制备方法简单，催化活性强，稳定性好，有望实现工业应用。

Description

一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的 方法
(一)技术领域
本发明涉及一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，属于催化剂合成技术领域。
(二)背景技术
金属有机骨架材料(MOFs)已被广泛应用于气体储存、分离、催化和药物载体等领域，其中UiO-66具有良好的热稳定性和化学稳定性。另外，具有独特结构的石墨相氮化碳(g-C3N4)由于其良好的光催化性能，也成为了目前研究的热点。相比于其他的光催化剂，它的优点十分突出：能够吸收可见光、热稳定性和化学稳定性良好，并且无毒、来源丰富、制备成型工艺也简单。
本发明合成了一种g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂，先通过焙烧三聚氰胺得到g-C3N4，再通过水热法合成g-C3N4/UiO-66，然后加入镍源和铂源，最后氢气还原后得到g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂，该催化剂能够应用于乙酰丙酸催化加氢反应。
(三)发明内容
本发明一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，具体包括以下步骤：
(1)称取8～12g三聚氰胺，在温度为500～600℃下焙烧3～5h，得到g-C3N4，然后分散在5～15ml二甲基甲酰胺中，得到g-C3N4/DMF溶液。
(2)称取1～2mmol的锆源、1～2mmol的有机配体、2～6ml酸性溶液和20～60ml的二甲基甲酰胺，混合均匀后，得到混合液。
步骤(2)中所述的锆源为氯化锆、硝酸锆中的一种；有机配体为对苯二甲酸、联苯二酸中的一种；酸性溶液为冰醋酸、磷酸中的一种。
(3)将步骤(1)中的g-C3N4/DMF溶液逐滴加入步骤(2)中的混合液中，搅拌均匀，然后在温度为120～160℃下水热处理12～48h后，最后进行离心处理，得到沉淀物。
(4)将步骤(3)中的沉淀物依次使用二甲基甲酰胺和无水乙醇对沉淀物分别洗涤2～4次，然后在温度为50～80℃下真空干燥12～48h，即得g-C3N4/UiO-66。
(5)将步骤(4)得到的g-C3N4/UiO-66加入甲醇中，液固比为1.5～3.5，然后加入浓度0.6～1.0mg/ml镍源和0.2～0.6mg/ml铂源，在20～30℃条件下搅拌10～14h，再进行过滤，滤渣氢气还原后，得到g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂。
步骤(5)中所述的镍源为硝酸锆、氯化镍中的一种；铂源为氯化铂、硝酸铂中的一种。
g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂可用于乙酰丙酸催化加氢反应，其方法为：将g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂和体积分数为5～15％乙酰丙酸放入间歇反应器中，在液固比100～1000，氢分压0.1～1MPa，转速800～1000rpm，温度120～160℃条件下进行催化加氢反应，最终得到加氢产物γ-戊内酯。
本发明的优点在于：
1、本发明提出的一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，具有比表面积大，金属活性位点多的特点。
2、本发明提出的一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，该催化剂制备方法简单，催化活性强，稳定性好，有望实现工业应用。
(四)附图说明
图1：本发明提出的一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法的工艺流程图。
(五)具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例来详述本发明的技术特点，如图1所示。
实施例1：
本发明一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，具体包括以下步骤：
(1)称取10g三聚氰胺，在温度为550℃下焙烧4h，得到g-C3N4，然后分散在10ml二甲基甲酰胺中，得到g-C3N4/DMF溶液。
(2)称取1.5mmol的锆源、1.5mmol的有机配体、4ml酸性溶液和40ml的二甲基甲酰胺，混合均匀后，得到混合液。
步骤(2)中所述的锆源为氯化锆；有机配体为对苯二甲酸；酸性溶液为冰醋酸。
(3)将步骤(1)中的g-C3N4/DMF溶液逐滴加入步骤(2)中的混合液中，搅拌均匀，然后在温度为140℃下水热处理24h后，最后进行离心处理，得到沉淀物。
(4)将步骤(3)中的沉淀物依次使用二甲基甲酰胺和无水乙醇对沉淀物分别洗涤3次，然后在温度为65℃下真空干燥24h，即得g-C3N4/UiO-66。
(5)将步骤(4)得到的g-C3N4/UiO-66加入甲醇中，液固比为2.5，然后加入浓度0.8mg/ml镍源和0.4mg/ml铂源，在25℃条件下搅拌12h，再进行过滤，滤渣氢气还原后，得到g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂。
步骤(5)中所述的镍源为硝酸锆；铂源为氯化铂。
g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂可用于乙酰丙酸催化加氢反应，其方法为：将g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂和体积分数为10％乙酰丙酸放入间歇反应器中，在液固比500，氢分压0.5MPa，转速900rpm，温度140℃条件下进行催化加氢反应，最终得到加氢产物γ-戊内酯。
结果表明，在g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂作用下，乙酰丙酸的转化率能达到95％，循环使用6次仍能保持活性。
实施例2：
本发明一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，具体包括以下步骤：
(1)称取8g三聚氰胺，在温度为500℃下焙烧5h，得到g-C3N4，然后分散在5ml二甲基甲酰胺中，得到g-C3N4/DMF溶液。
(2)称取1mmol的锆源、1mmol的有机配体、2ml酸性溶液和20ml的二甲基甲酰胺，混合均匀后，得到混合液。
步骤(2)中所述的锆源为氯化锆；有机配体为联苯二酸；酸性溶液为磷酸。
(3)将步骤(1)中的g-C3N4/DMF溶液逐滴加入步骤(2)中的混合液中，搅拌均匀，然后在温度为120℃下水热处理48h后，最后进行离心处理，得到沉淀物。
(4)将步骤(3)中的沉淀物依次使用二甲基甲酰胺和无水乙醇对沉淀物分别洗涤2次，然后在温度为50℃下真空干燥48h，即得g-C3N4/UiO-66。
(5)将步骤(4)得到的g-C3N4/UiO-66加入甲醇中，液固比为1.5，然后加入浓度0.6mg/ml镍源和0.2mg/ml铂源，在20℃条件下搅拌14h，再进行过滤，滤渣氢气还原后，得到g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂。
步骤(5)中所述的镍源为氯化镍；铂源为硝酸铂。
g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂可用于乙酰丙酸催化加氢反应，其方法为：将g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂和体积分数为5％乙酰丙酸放入间歇反应器中，在液固比100，氢分压0.1MPa，转速800rpm，温度120℃条件下进行催化加氢反应，最终得到加氢产物γ-戊内酯。
结果表明，在g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂作用下，乙酰丙酸的转化率能达到90％，循环使用6次仍能保持活性。
实施例3：
本发明一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，具体包括以下步骤：
(1)称取12g三聚氰胺，在温度为600℃下焙烧3h，得到g-C3N4，然后分散在15ml二甲基甲酰胺中，得到g-C3N4/DMF溶液。
(2)称取2mmol的锆源、2mmol的有机配体、6ml酸性溶液和60ml的二甲基甲酰胺，混合均匀后，得到混合液。
步骤(2)中所述的锆源为硝酸锆；有机配体为对苯二甲酸；酸性溶液为冰醋酸。
(3)将步骤(1)中的g-C3N4/DMF溶液逐滴加入步骤(2)中的混合液中，搅拌均匀，然后在温度为160℃下水热处理12h后，最后进行离心处理，得到沉淀物。
(4)将步骤(3)中的沉淀物依次使用二甲基甲酰胺和无水乙醇对沉淀物分别洗涤4次，然后在温度为80℃下真空干燥12h，即得g-C3N4/UiO-66。
(5)将步骤(4)得到的g-C3N4/UiO-66加入甲醇中，液固比为3.5，然后加入浓度1.0mg/ml镍源和0.6mg/ml铂源，在30℃条件下搅拌10h，再进行过滤，滤渣氢气还原后，得到g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂。
步骤(5)中所述的镍源为硝酸锆；铂源为硝酸铂。
g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂可用于乙酰丙酸催化加氢反应，其方法为：将g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂和体积分数为15％乙酰丙酸放入间歇反应器中，在液固比1000，氢分压1MPa，转速1000rpm，温度160℃条件下进行催化加氢反应，最终得到加氢产物γ-戊内酯。
结果表明，在g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂作用下，乙酰丙酸的转化率能达到93％，循环使用6次仍能保持活性。

Claims (4)

1.一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
(1)称取8～12g三聚氰胺，在温度为500～600℃下焙烧3～5h，得到g-C3N4，然后分散在5～15ml二甲基甲酰胺中，得到g-C3N4/DMF溶液；
(2)称取1～2mmol的锆源、1～2mmol的有机配体、2～6ml酸性溶液和20～60ml的二甲基甲酰胺，混合均匀后，得到混合液；
(3)将步骤(1)中的g-C3N4/DMF溶液逐滴加入步骤(2)中的混合液中，搅拌均匀，然后在温度为120～160℃下水热处理12～48h后，最后进行离心处理，得到沉淀物；
(4)将步骤(3)中的沉淀物依次使用二甲基甲酰胺和无水乙醇对沉淀物分别洗涤2～4次，然后在温度为50～80℃下真空干燥12～48h，即得g-C3N4/UiO-66；
(5)将步骤(4)得到的g-C3N4/UiO-66加入甲醇中，液固比为1.5～3.5，然后加入浓度0.6～1.0mg/ml镍源和0.2～0.6mg/ml铂源，在20～30℃条件下搅拌10～14h，再进行过滤，滤渣氢气还原后，得到g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，其特征在于：所述的锆源为氯化锆、硝酸锆中的一种；有机配体为对苯二甲酸、联苯二酸中的一种；酸性溶液为冰醋酸、磷酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种采用g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂对乙酰丙酸催化加氢的方法，其特征在于：所述的镍源为硝酸锆、氯化镍中的一种；铂源为氯化铂、硝酸铂中的一种。
4.根据权利要求1所述的g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂可用于乙酰丙酸催化加氢反应，其方法为：将g-C3N4/UiO-66/NiPt催化剂和体积分数为5～15％乙酰丙酸放入间歇反应器中，在液固比100～1000，氢分压0.1～1MPa，转速800～1000rpm，温度120～160℃条件下进行催化加氢反应，最终得到加氢产物γ-戊内酯。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108854967A (zh) * 2018-06-08 2018-11-23 中国科学院合肥物质科学研究院 一种锆基金属有机框架材料UiO-66及其应用
CN110052245A (zh) * 2019-05-08 2019-07-26 华南理工大学 一种优先吸附烷烃金属有机骨架-碳化氮复合材料的制备方法
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108854967A (zh) * 2018-06-08 2018-11-23 中国科学院合肥物质科学研究院 一种锆基金属有机框架材料UiO-66及其应用
CN108854967B (zh) * 2018-06-08 2021-04-23 中国科学院合肥物质科学研究院 一种锆基金属有机框架材料UiO-66及其应用
CN110052245A (zh) * 2019-05-08 2019-07-26 华南理工大学 一种优先吸附烷烃金属有机骨架-碳化氮复合材料的制备方法
CN110296978A (zh) * 2019-07-12 2019-10-01 常州大学 一种检测邻苯二酚的电化学发光方法
CN110296978B (zh) * 2019-07-12 2021-08-24 常州大学 一种检测邻苯二酚的电化学发光方法

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