一种高分散负载型PtCo纳米合金催化剂及其制备方法和应用
本发明涉及一种高分散负载型PtCo纳米合金催化剂及其制备方法和应用。本发明通过简单的共焙烧将贵金属前躯体、Mg-Al-Co层状双金属氢氧化物前躯体与三聚氰胺混合，进而在高温条件下一步同时复合和还原，最终得到氮化碳(C3N4)负载的高分散的PtCo纳米合金催化剂。将其应用于肉桂醛选择性加氢制备香肉桂醇的反应中，肉桂醛的转化率和对肉桂醇选择性分别可达85～100％和80～100％。该高分散负载型PtCo纳米合金催化剂制备方法绿色环保，结构新颖独特，且催化剂稳定性强，因而具有广泛的应用前景。
α, β-不饱和醛酮具有共轭键(C = C和C = O键)，加氢反应中存在C = C双键和C = O双键竞争吸附作用，从而选择性加氢具有不同的选择性加氢的产物。肉桂醛是α，β-不饱和醛酮的代表物质，其选择加氢产物都广泛应用于香料、医药等领域，如肉桂醇等。目前广泛使用的肉桂醛加氢催化剂为Pt催化剂，然而单金属Pt催化剂在加氢反应中的活性和选择性并非最佳。双金属(合金)催化剂常常具有相比单金属显著不同的电子结构和化学性质([XueqinWang, Gongliang Li, Umit S.0zkan.J.Mol.Catal.Α: 2004, 217:219 - 229] [LihongZhao, Kegong Fang, Dong Jiang.Catal.Today.2010, 158，490-495])，从而为制备高性能的催化剂提供了机会。
在文献Yanli, Zhen Guo L1.J.M.Catal.A:2008, 279:140 - 146 中，采用浸渍法制备了以CNTs为载体的PtCo双金属催化剂。其制备方法是将Pt、Co金属浸渍在CNTs上，并用KBH4还原。该催化剂运用在肉桂醛选择加氢生成肉桂醇，选择加氢的转化率只有85.9%。因此研究一种绿色高效的催化剂制备方法有很大的现实意义。
层状双金属氢氧化物(LDHs)是由层间阴离子与带正电荷层板有序组装而成的化合物。LDHs化学组成式为[M'XM3+X (OH)2] (An x/n).mH20，其中M2+和M 3+分别代表二价和三价金属阳离子，位于主体层板上；An为层间阴离子。LDHs的层状结构使其具有独特性质，如层板组成可调变性、层间阴离子可交换性以及酸性和碱性特征等。由于其结构的灵活性，近年来LDHs已成为制备各种催化剂、催化剂前体、催化剂载体的重要材料。