本技术介绍了一种利用超微高熵合金催化剂进行乙醇氨氧化反应以合成乙腈的新方法。该方法通过将铂、钯、钌、金和银的前驱体均匀分散在易挥发的低碳伯醇中,并适时加入催化剂,实现了高效催化乙醇氨氧化制备乙腈的过程。
背景技术
高熵合金是将多种金属元素通过特定的合成手段得到的新型合金,他们相比于传统合金具有更大的构型熵,近几年来,研究人员发现其在催化领域也同样具有特殊的催化性能。宏观的高熵合金块体具有高温抗氧化性,同时在硬度、极限强度和屈服强度等方面性能优异,而当高熵合金尺度降低至纳米甚至亚纳米级时,其结构稳定性、抗氧化性和抗腐蚀性同样优异。
乙醇氨氧化制备乙腈是一条绿色、可持续的替代传统乙腈合成的路径。乙醇可通过生物质发酵得到,而一步氨氧化制备乙腈过程简单,工艺路线较短,具有好的工业前景。然而,氨氧化过程同样面临一些瓶颈:一方面,生物发酵获得的乙醇中大量含水,这就要求催化剂具有好的耐水性;另一方面,氨与金属之间存在强相互作用,氨的络合作用会导致金属组分从固体的金属沥滤到反应溶液中,造成催化剂活性组分的流失。
因此利用高熵合金在结构稳定性和抗腐蚀性方面的优异性能,开发高效的乙醇氨氧化催化体系,使得固体催化剂在含有氨和水的环境下显著提升催化剂的循环稳定性,有望成为未来乙醇氨氧化制备乙腈过程的潜在工业化催化剂。
实现思路