一种表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂。所述催化剂由包括以下步骤的方法制备而成：配制静电纺丝前驱液，倒入到注射器中，放到静电纺丝机中进行纺丝，将纺丝得到的纤维膜进行两次高温煅烧，再使用氢气还原，得到表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂。本发明专利技术进一步保护所述表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂在不饱和有机化合物的催化加氢反应中的应用。本发明专利技术提供的催化剂的制备工艺简单、操作方便、成本低廉、可控性强，可以根据需要得到尺寸分布均匀的负载有金属纳米颗粒的无机复合纤维，且催化剂稳定性好、无需隔氧操作，加氢反应条件温和、催化活性高，催化剂容易回收再利用，利于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂及其应用
本专利技术涉及催化加氢反应的催化剂，具体涉及一种表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂。
技术介绍
催化加氢反应在石油炼制、有机化工、无机化工、环境保护(如废气处理)等领域发挥着重要的作用。在催化加氢中通常是采用以铂系金属为主的铂、铑、钯、钌、铱、镍等贵金属元素作为催化活性组分。按照催化加氢反应中催化剂与反应物之间的物相，通常将催化剂分为均相催化剂和负载型催化剂。均相催化剂催化活性高，但难以实现催化剂的回收，从而提高了成本并且残留的催化剂易对产品造成不利影响。而负载型催化剂则在保持催化剂高活性的前提下有效地解决了催化剂的回收问题，因而在工业上得到了更为广泛的应用。催化剂载体一般应具有如下特点：适合反应过程的形状、机械强度、抗拉强度、耐磨强度、比表面积、稳定性、导热性等。常用的载体材料有天然矿物如浮石、白土、硅藻土石英等，人工合成的材料如Al2O3、SiO2、TiO2、分子筛、碳材料等。催化剂的形状取决于载体的形状，载体的成型操作作为催化剂制备的必须步骤在很大程度上决定了催化剂的机械强度、活性、使用寿命等。催化剂载体的制备过程往往是十分复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂，其特征在于，所述催化剂由包括以下步骤的方法制备而成：(1)取载体前驱物1～20份、无水乙醇0.1～5份和浓度为36‑38％的稀盐酸0.1～5份，混合后磁力搅拌1～24h，即得载体前驱液，备用；(2)取PVP 2～4份，以质量体积比2～4g：25ml溶解于由DMSO和DMF组成的混合溶剂中，搅拌1～48h，即得PVP前驱液，备用；(3)取金属前驱物0.1～0.3份，以质量体积比0.1～0.3g：4ml溶解于由DMF和PVP组成的混合溶剂中，超声分散至均匀，即得金属前驱液，备用；(4)将步骤(1)～(3)所得三种前驱液混合，搅拌1～24h，得到静电纺丝前驱...

【技术特征摘要】
1.一种表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂，其特征在于，所述催化剂由包括以下步骤的方法制备而成：(1)取载体前驱物1～20份、无水乙醇0.1～5份和浓度为36-38％的稀盐酸0.1～5份，混合后磁力搅拌1～24h，即得载体前驱液，备用；(2)取PVP2～4份，以质量体积比2～4g：25ml溶解于由DMSO和DMF组成的混合溶剂中，搅拌1～48h，即得PVP前驱液，备用；(3)取金属前驱物0.1～0.3份，以质量体积比0.1～0.3g：4ml溶解于由DMF和PVP组成的混合溶剂中，超声分散至均匀，即得金属前驱液，备用；(4)将步骤(1)～(3)所得三种前驱液混合，搅拌1～24h，得到静电纺丝前驱液，倒入到注射器中；将装有静电纺丝前驱液的注射器置于静电纺丝机中进行纺丝，即得纤维膜；(5)将步骤(4)所得纤维膜在200～500℃下煅烧2～10h，再在600～1000℃下煅烧0.5～3h，然后在100～400℃下通入氢气反应5～7h，即得表面负载金属纳米颗粒的复合纤维催化剂。2.根据权利要求1所述的复合纤维催化剂，其特征在于，所述步骤(1)中，载体前驱物选自正硅酸乙酯、氧氯化锆、正四丁基氧化钛或异丙醇铝。3.根据权利要求1所述的复合纤维催化剂，其特征在于，所述步骤(2)中，组成混合溶剂的DMSO与DMF的体积比为3～5:1。4.根据权利要求1所述的复合纤维催化剂，其特征在于，所述步骤(3)中，金属前驱物选自PdCl2、RhCl3或RuCl3。5.根据权利要求4所述的复合纤维催化剂，其特征在于，所述步骤(3)中，组成混合溶剂的PVP与DMF的质量体积比为0.8～1.2g：4ml。6.根据权利要求1～5任意一项所述的复合纤维催化剂，其特征在于，所述步骤(4)中，纺丝的条件包括：电压为5～50KV，注射速率为1.0～5.0mL/h，注射器针头与静电纺...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳冬梅，邹锐，刘力，温世鹏，梁美丽，张立群，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11