The invention discloses a method for preparing a mono atom dispersed palladium based catalyst and a catalytic application thereof. The preparation method of the mono atom dispersed palladium based catalyst adopts the method of optical deposition to prepare a palladium based catalyst with a zinc atom dispersion as the carrier. In the solution of aqueous solution of hydrotalcite carrier, adding alcohol solution and H2PdCl4 solution, under UV irradiation, transfer of electrons from the valence band to the conduction band of hydrotalcite in the semiconductor, electronic conduction band will get palladium ions into the palladium, alcohol molecules in solution in hole occurred oxidation reaction hydroxyl radical. By studying the process of deposition, it is found that the single atom Pd catalyst can be prepared by controlling the amount of H2PdCl4 solution and the time of illumination. The catalyst sample reduction treatment at different temperatures, the single atom of palladium does not produce a single atomic dispersion aggregation, palladium based catalyst has excellent catalytic activity and selectivity for benzene hydrogenation of acetylene.
【技术实现步骤摘要】
一种单原子分散钯基催化剂的制备方法及其催化应用
本专利技术涉及催化剂制备
,尤其涉及一种光沉积法制备以水滑石半导体为载体的单原子分散钯基催化剂及其催化炔烃选择加氢反应的应用。
技术介绍
工业上通常使用苯乙烯聚合反应来制备聚苯乙烯。但是苯乙烯原料中含有少量的苯乙炔,容易使催化剂中毒。为了提高苯乙烯单体的纯度,一般通过苯乙炔选择性加氢反应,使原料中的苯乙炔转化为苯乙烯。目前,负载型钯基催化剂由于具有较高的催化加氢活性被广泛地应用于该反应,但是当苯乙炔的转化率高于95%的时候,苯乙烯的选择性会很大程度的降低。目前通常利用毒化作用和合金化的手段对钯活性位来进行修饰以提高苯乙烯的选择性,但是这一般会牺牲其反应活性。因此研究兼有高选择性和高活性的钯基催化剂具有重要的意义。目前全球贵金属钯的储量极低,因此在化学工业中要避免钯的浪费,提升钯的利用率。对于催化加氢反应,负载型纳米钯基催化剂的活性位点一般是钯颗粒表面的钯原子在起作用,而对于单原子分散的钯基催化剂,每个钯原子都是活性中心,都能起到催化作用,原子利用效率理论上可以达到100%,进而提高催化反应速率。并且单原子钯不存在次表面,不含有次表面氢,因此有利于提高炔烃加氢的选择性。因此寻找简易制备单原子分散钯基催化剂的方法具有重要的意义。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供一种单原子分散钯基催化剂及其制备方法和使用方法,以解决现有的钯基催化剂选择性低以及活性低的问题。该制备方法是在溶有水滑石载体的水溶液中,加入适量的醇溶液和一定量的H2PdCl4溶液,在紫外光照射下,水滑石半导体内会发生电子从价带到导带的转移, ...
【技术保护点】
一种单原子分散钯基催化剂,其特征在于,单原子钯分散在半导体水滑石载体表面上。
【技术特征摘要】
1.一种单原子分散钯基催化剂,其特征在于,单原子钯分散在半导体水滑石载体表面上。2.根据权利要求1所述的单原子分散钯基催化剂,其特征在于,所述半导体水滑石所使用的锌盐是硝酸锌或者氯化锌,所使用的三价盐是硝酸铝、硝酸铬、硝酸铁、硝酸钴、硝酸镓、或者氯化铝、氯化铬、氯化铁、氯化钴、或氯化镓中的任意一种。3.根据权利要求1或2所述的单原子分散钯基催化剂,其特征在于,所述半导体水滑石载体是锌铬水滑石,Zn/Cr的摩尔比为2/1,所述半导体水滑石载体上的钯催化剂的负载量为0.1-0.3wt%。4.一种单原子分散钯基催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)双滴法制备半导体水滑石;(b)采用光沉积法,半导体水滑石内从价带转移到导带的电子将钯离子还原成钯原子。5.根据权利要求4所述的单原子分散钯基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(a),所使用的二价盐是硝酸锌或者氯化锌,所使用的三价盐是硝酸铝、硝酸铬、硝酸铁、硝酸钴、硝酸镓、或者氯化铝、氯化铬、氯化铁、氯化钴、或氯化镓中的任意一种。6.根据权利要求5所述的单原子分散钯基催化剂的制备方法,其特征在于,步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:张法智,郝琳,王红璐,
申请(专利权)人:北京化工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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