1.納米金基催化劑在甲酸或甲酸鹽合成中的應(yīng)用,其特征在于:
所述催化劑的載體為表面席夫堿功能化的二氧化硅,活性組分為金屬態(tài)的金或金與其它金屬組成的合金;催化劑中金的質(zhì)量擔(dān)載量為0.1~5wt%,合金中其它金屬于催化劑中的質(zhì)量擔(dān)載量為0~2.0wt%,余量為載體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其特征在于:合金中其它金屬于催化劑中的質(zhì)量擔(dān)載量為0.05~2.0wt%;所述的催化劑中,優(yōu)選的其它金屬為Pd、Pt、Co或Cu中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用,其特征在于:所述的催化劑中,金優(yōu)選的擔(dān)載量為1.0~3.0wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用,其特征在于:所述的催化劑中,合金中其它金屬于催化劑中的質(zhì)量擔(dān)載量為0.5~1.0wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其特征在于:
所述催化劑制備步驟如下:
(1)表面席夫堿功能化的二氧化硅制備:將含氨基的硅烷溶于去離子水中,在20~80℃攪拌條件下,加入去離子水體積分?jǐn)?shù)1~10%的醛溶液,繼續(xù)攪拌2~24h后,將產(chǎn)生的白色沉淀過(guò)濾并用去離子水洗滌,80~120℃干燥2~12h,所得固體樣品標(biāo)記為Si02-Schiff;
所述有機(jī)硅烷選自3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一種或兩種以上;
所述醛溶液選自甲醛、乙醛、丙醛中的一種或兩種以上;
所述醛與有機(jī)硅烷的摩爾比優(yōu)選為2~10;
(2)將載體Si02-Schiff,加入到150mL濃度為0.034~1.7mmol/L的金前驅(qū)體溶液中或加入到150mL含濃度為0.034~1.7mmol/L的金前驅(qū)體和濃度為0.017~0.68mmol/L第二其它金屬組分前驅(qū)體溶液,并在20~40℃下攪拌均勻;
(3)向步驟(2)獲得的懸浮液中,加入所需摩爾濃度為0.2~1mol/L的還原劑溶液,并繼續(xù)攪拌2~24h;
(4)將步驟(3)獲得的懸浮液,經(jīng)過(guò)濾、洗滌后,將固體產(chǎn)品轉(zhuǎn)入水熱釜中,并于80~120℃水熱12~48h;
(5)將步驟(4)獲得的混合液,過(guò)濾、洗滌后置于烘箱中干燥,即得席夫堿修飾的納米金基催化劑;
步驟(2)所述貴金屬前驅(qū)體溶液選自氯金酸,或氯金酸與其它貴金屬或與過(guò)渡金屬組成的混合溶液;
步驟(3)所述還原劑選自甲醛、水合肼、硼氫化鉀和硼氫化鈉中的一種或兩種以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用,其特征在于:
席夫堿功能化的金基催化劑催化CO2加氫合成甲酸或甲酸鹽;優(yōu)選的反應(yīng)溫度為60~90℃,優(yōu)選的反應(yīng)壓力為2~10Mpa,優(yōu)選的反應(yīng)時(shí)間為2~12h。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用,其特征在于:反應(yīng)在堿性環(huán)境中進(jìn)行,所述的堿為碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、三乙胺、二甲胺、三乙醇胺中的一種或兩種以上,優(yōu)選的堿的濃度為0.5~4mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的應(yīng)用,其特征在于:反應(yīng)在醇溶液中進(jìn)行,所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇中的一種或兩種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用,其特征在于:為了提高催化劑的催化性能,向溶劑中添加適量水進(jìn)行反應(yīng);其中,水所占的體積分?jǐn)?shù)優(yōu)選為5~20%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的應(yīng)用,其特征在于:CO2和H2摩爾比優(yōu)選為0.5~1,CO2和氫氣的總壓力優(yōu)選為6~10Mpa。