一种Pt/Co3O4催化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及铂系催化剂技术领域，更具体地，涉及一种Pt/Co

背景技术

铂催化剂具有催化活性高、选择性强、可以与其他金属或助催化剂活性组分复配等优点，被广泛用在催化剂领域。目前用在硅氢化反应中的催化剂是均相铂催化剂，指反应物和催化剂可以共存于同一相。

在现有技术中已经工业化的有Speier催化剂、Karstedt催化剂，被研究较多的还有负载型铂系催化剂，例如使用分子筛固载铂催化剂或二氧化硅固载催化剂，具体的制备方法包括如下步骤：向氯铂酸异丙醇溶液中加入催化剂载体分子筛或二氧化硅制得。

现有技术中已经给出的匀相催化剂难以回收利用，且生产成本较高。同时，现有的负载型铂系催化剂的活性较低，需要较多的用量才能实现所需的催化效果，且可循环性较差。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种Pt/Co

该Pt/Co

在氮气保护下，将四氧化三钴、聚乙烯吡咯烷酮和水混合均匀，加入氯铂酸异丙醇溶液，在50～80℃下加入柠檬酸三钠，反应0.5～2h。

在本发明一个优选实施方式中，氯铂酸异丙醇溶液的浓度为0.01-0.1mol/L。在本发明中，在该浓度范围值内，可以得到效果较好的催化剂。

在本发明一个优选实施方式中，四氧化三钴与氯铂酸异丙醇溶液中氯铂酸的质量比为10:1～20:1。

在本发明具体实施方式中，加入氯铂酸异丙醇溶液后通常搅拌0.2～1h后，再在50～80℃下加入柠檬酸三钠反应。

在本发明一个优选实施方式中，聚乙烯吡咯烷酮的加入量为体系原料总量(所有原料的总质量)的0.1wt％-1wt％。在该范围值内，得到的催化剂活性更好。

在本发明中，水为反应的溶剂，在本发明的具体实施方式中，水的加入量可以为40-100毫升。

在本发明一个优选实施方式中，柠檬酸三钠与氯铂酸异丙醇溶液中氯铂酸的摩尔比为(10～90):1。

在本发明具体实施方式中，可以将反应结束的体系静置冷却至室温，过滤，乙醇洗涤，干燥后得到Pt/Co

在本发明的具体实施方式中，可以使用市售的四氧化三钴。为了使得得到的催化剂的活性更好，在本发明一个优选的实施方式中，四氧化三钴的制备方法包括如下步骤：

将六水合硝酸钴、尿素和水混合，在160-200℃下反应12-36h，过滤洗涤烘干得到固体(通常是粉红色)，在空气气氛下，在400-430℃下煅烧。

其中，六水合硝酸钴与尿素的质量比优选为1：1-1：5。在该四氧化三钴的制备方法中水为溶剂，用量为溶剂的常规用量。其中，在本发明提供的四氧化三钴的制备方法中煅烧温度为较佳的煅烧温度，低于400℃煅烧得到的是紫色粉末，煅烧温度过高(例如在450℃)得到的四氧化三钴制备的得到的催化剂的活性较低。煅烧的时间可以为4-5h。

在本发明的具体实施方式的四氧化三钴的制备方法中，将煅烧结束后的固体降温至室温即可。在本发明的优选的实施方式中，使用匀速降温，降温速率优选为1-10℃/min。在该降温速率下，得到的四氧化三钴制备得到的催化剂活性更好。

使用上述制备方法得到的Pt/Co

本发明的另一目的在于提供上述制备方法得到的Pt/Co

本发明的再一目的在于提供上述制备方法或是使用上述制备方法得到的Pt/Co

该反应优选以七甲基三硅氧烷和烯丙基聚醚为原料。本发明的Pt/Co

本发明提供的新型的Pt/Co

附图说明

图1为使用实施例1提供的催化剂合成得到的聚醚改性的七甲基三硅氧烷的核磁图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例，用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。

除了特别说明，本发明中“％”为质量百分比。

实施例1

准确称取1g尿素以及0.5g六水合硝酸钴，置于水热釜，加入30mL蒸馏水，搅拌2h，将水热釜密封，置于180℃烘箱中，水热24h，结束后，降温至室温，过滤，洗涤，烘干得粉红色固体。将粉红固体研磨并转入至瓷舟中，在空气气氛下进行煅烧，气体速率为0.1L/min，煅烧温度为400℃，煅烧时间为5h，升温速率为2℃/min，结束后降温至室温，降温速率为5℃/min，得黑色Co

取0.3g Co

取45g七甲基三硅氧烷，80g分子量为400的烯丙基聚醚，120mg实施例1得到的Pt/Co

将回收得到的催化剂作为上述反应的催化剂进行循环使用，循环使用催化剂多次，转化结果如下表1：

表1

实施例2

本实施例中的Co

取0.27g Co

取45g七甲基三硅氧烷，80g分子量为400的烯丙基聚醚，120mg实施例2得到的Pt/Co

将回收得到的催化剂作为上述反应的催化剂进行循环使用，循环使用催化剂多次，转化结果如下表2：

表2

实施例3

本实施例和实施例1的制备方法相同，不同之处在于，本实施例使用的是市售的四氧化三钴粉末。

取45g七甲基三硅氧烷，80g分子量为400的烯丙基聚醚，120mg实施例3得到的Pt/Co

将回收得到的催化剂作为上述反应的催化剂进行循环使用，循环使用催化剂多次，转化结果如下表3：

表3

最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。