用于氫化硅烷化反應的高活性催化劑和其制備方法
【專利摘要】一種非均相的催化劑,其包含共價地結合到載體材料上的含金屬的聚合物基質,和制備和使用該類催化劑的方法。所述含金屬的聚合物基質包含金屬納米顆粒,所述金屬納米顆粒包封在聚合物基質,例如硅氧烷中。在一方面,所述含金屬的聚合物基質可經由連接在載體材料上的疏水基團結合在載體材料上。所述催化劑在用于金屬催化的反應之后可以回收并在隨后的反應中再使用時顯示出優異的催化活性。
【專利說明】用于氫化硅烷化反應的高活性催化劑和其制備方法
[0001] 相關申請的奪叉引用
[0002] 本申請要求于2012年4月17日遞交的、標題為"用于氫化硅烷化反應的高活性催 化劑和其制備方法"的U. S.臨時專利申請號為61/625, 320的權益,所述申請在此通過引用 全文并入。
【技術領域】
[0003] 本發明提供了適合用在催化包括例如氫化硅烷化反應在內的各種反應的非均相 催化劑材料。特別地,本發明提供了含有金屬納米顆粒例如鉬納米顆粒的金屬催化劑組合 物。更特別地,本發明提供了包封在聚合物基質內的金屬納米顆粒,所述含金屬的基質與載 體材料結合。
【背景技術】
[0004] 非均相催化劑與均相催化劑相比具有的優點包括再循環和再使用所述催化劑的 能力,并且在反應產物中不存在活性催化劑物質。通常,非均相催化劑由沉積在催化惰性的 載體顆粒(例如二氧化硅、氧化鋁等)上的催化活性的顆粒組成。在少數情況下,所述載體 顆粒本身是催化活性的。所述催化活性的顆粒通過諸如浸漬催化劑顆粒、由溶液吸附催化 劑物質、均勻地沉積沉淀在載體上和化學氣相沉積等技術沉積在載體上。所述非均相催化 劑的催化活性一般取決于諸如比表面積、載體顆粒的孔結構和載體上的活性顆粒的大小等 因素。雖然這些因素可以進行調節以嘗試和增加催化活性,但是基于重量計,非均相催化劑 的催化活性通常低于均相催化劑的催化活性。
[0005] 增加催化劑活性的一種嘗試涉及將活性顆粒的大小減小到納米級尺寸。鑒于此, 負載型的納米Pt催化劑特別已經獲得了巨大的吸引力。納米大小的Pt金屬通過增加表面 與體積之比和比表面積增加了固有的催化活性。(參見U.S.專利7,053, 021)。然而,用于 合成負載型的納米顆粒Pt催化劑許多現有的方法與用于合成常規的負載型催化劑的那些 相同,即:浸漬、吸附、均勻地沉積和化學氣相沉積。在所有這些情況下,催化活性的顆粒與 載體之間只有物理相互作用(例如范德華力)存在。物理相互作用的強度可能不足以抵抗 攪拌或固定床反應器中的剪切條件,尤其是對于納米大小的催化活性顆粒。該類催化劑容 易使催化活性顆粒損失到反應介質中。這會大大限制它們的再循環/再使用潛能。
[0006] U. S.專利
【發明者】斯里尼瓦·科馬提, 維韋卡·卡雷, 肯里克·路易斯, 阿洛科·薩卡爾, 阿比拉米·斯里坎斯, 阿羅波·庫馬爾·羅伊 申請人:莫門蒂夫性能材料股份有限公司