本发明专利技术公开了一种负载金属的双功能催化剂的制备方法，该方法为：将金属盐溶液浸渍到纳米材料上，干燥烧结，得到金属/纳米材料；然后将金属/纳米材料与分子筛混合研磨，得到所述双功能催化剂。所述金属盐溶液为Pt、Pd、Ni盐溶液或其混合物；所述纳米材料为氧化铝、氧化硅、氧化钽或其混合物；所述分子筛选自SAPO‑11、SAPO‑31、SAPO‑41、ZSM‑22、ZSM‑23、MCM‑41中的一种或多种组合。本发明专利技术双功能催化剂的制备方法不需要任何复杂处理以及加入表面活性剂，可以大大降低贵金属用量，从而降低催化剂成本，为实现低成本、高效加氢异构催化剂的设计奠定了基础。
Preparation of a metal supported bifunctional catalyst
【技术实现步骤摘要】
一种负载金属的双功能催化剂的制备方法
本专利技术属于分子筛催化剂
，具体涉及一种负载金属的双功能催化剂的制备方法。
技术介绍
润滑油，被誉为维持机械正常运转的血液，在现代工业的发展中发挥着举足轻重的作用。低温性能(凝点的高低)是衡量润滑油品质的重要标准之一。通过将费托合成产物中的长链正构烷烃(费托蜡)选择性地异构为支链烷烃，可以大幅度降低其凝点，制备低温性能优异的高品质润滑油基础油。因此，费托蜡的加氢异构反应是实现煤炭资源高效利用的重要途径。加氢异构反应在双功能催化剂上进行，主要为分子筛上负载贵金属。加氢异构反应过程包括，首先正构烷烃在贵金属活性组分催化下脱氢形成烯烃，烯烃扩散到分子筛酸性位进行质子化以及发生重排反应形成碳正离子，碳正离子进一步扩散到金属位发生去质子化以及加氢反应形成异构烷烃。贵金属Pt由于具有优异的加氢/脱氢性能广泛用于加氢异构双功能催化剂中。而SAPO-11分子筛具有一维直通孔道，孔道大小为0.39nm*0.63nm，具有良好的择形异构选择性。双功能催化剂中Pt的加入导致催化剂成本大幅提高，因此，设计一种简单的制备双功能催化剂的方法，提高金属利用率，减少Pt的用量，降低催化剂成本，对于加氢异构催化剂的工业化和国产化具有重大意义。根据之前的催化理论，双功能催化剂中异构体的扩散速度决定了异构选择性的高低，扩散速度越快碳正离子去质子化速度越快，从而避免裂化反应发生，异构选择性则会相应提高。因此，金属位与酸性位二者距离“越近越好”。但是，如果二者直接接触，即传统的将金属直接负载到分子筛载体上，碳正离子扩散过程中不可避免的会经过酸性载体，导致裂化反应发生。现有技术中关于通过金属位与酸性位纳米级距离调控制备双功能催化剂，其制备工艺往往较为复杂，一般需要加入表面活性剂或添加剂等。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种负载金属的双功能催化剂的制备方法，主要解决现有技术中制备工艺复杂、成本高的技术问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种负载金属的双功能催化剂的制备方法，该方法为：将金属盐溶液浸渍到纳米材料上，干燥烧结，得到金属/纳米材料；然后将金属/纳米材料与分子筛混合研磨，得到所述双功能催化剂。优选地，所述金属盐溶液为Pt、Pd、Ni盐溶液或其混合物。优选地，所述金属盐溶液的浓度为0.001-1mol/L，优选为0.01-1mol/L。优选地，所述纳米材料为氧化铝、氧化硅、氧化钽或其混合物。优选地，所述纳米材料的比表面积为50-500m2/g，粒径为1-100nm。优选地，所述分子筛选自SAPO-11、SAPO-31、SAPO-41、ZSM-22、ZSM-23、MCM-41中的一种或多种组合。优选地，所述纳米材料与分子筛的质量比为0.01-20，优选为0.1-20。优选地，所述双功能催化剂中的金属负载量为0.001％-1wt％，优选为0.01-0.5wt％。本专利技术还提供所述方法制备的双功能催化剂在长链烷烃加氢异构反应中的应用。优选地，所述长链烷烃为正十二烷。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1，本专利技术通过金属位与酸性位纳米级距离调控制备双功能催化剂，并用于长链烷烃的加氢异构反应。与传统方法制备的对比样品相比，Pt的负载量从0.5％降低到0.1％，而加氢异构选择性大大提高，最大异构体收率则由60％增加为86％。本专利技术双功能催化剂的制备方法不需要任何复杂处理以及加入表面活性剂，可以大大降低贵金属用量，从而降低催化剂成本，为实现低成本、高效加氢异构催化剂的设计奠定了基础。2，本专利技术中将金属与酸性位实现纳米级距离调控，尽量降低裂化反应发生，从而提高加氢异构选择性以及异构体收率。并且，由于采用纳米材料作为载体负载金属Pt，导致其分散性提高，金属利用率提高，因此，金属的负载量可以大幅降低。附图说明图1是本专利技术实施例及对比例合成的催化剂的加氢异构活性与温度的变化曲线。图2是本专利技术实施例及对比例合成的催化剂的异构反应选择性与温度的变化曲线。图3是本专利技术实施例及对比例合成的催化剂的异构体收率与温度的变化曲线。图4是本专利技术实施例合成的催化剂的异构体收率与Pt负载量的变化曲线。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。以下采用的试剂和材料如未特别说明，均为商业化产品。实施例1在一个具体的实施过程中，首先将6.3mL浓度为0.037mol/L的H2PtCl6溶液浸渍到3g氧化铝上，室温浸渍24h，干燥，烧结，得到Pt/Al2O3。将Pt/Al2O3与3gSAPO-11混合后，研磨10分钟。采用ICP(等离子体发射光谱)测试上述制备的样品，测得Pt的负载量为0.5wt％。将制备的样品命名为SAPO-11@0.005Pt/Al2O3。实施例2在一个具体的实施过程中，首先将1.26mL浓度为0.037mol/L的H2PtCl6溶液浸渍到3g氧化铝上，室温浸渍24h，干燥，烧结，得到Pt/Al2O3。将Pt/Al2O3与3gSAPO-11混合后，研磨10分钟。采用ICP(等离子体发射光谱)测试制备样品，测得Pt的负载量为0.1wt％。将制备的样品命名为SAPO-11@0.001Pt/Al2O3。实施例3在一个具体的实施过程中，首先将0.63mL浓度为0.037mol/L的H2PtCl6溶液浸渍到3g氧化铝上，室温浸渍24h，干燥，烧结，得到Pt/Al2O3。将Pt/Al2O3与3gSAPO-11混合后，研磨10分钟。采用ICP(等离子体发射光谱)测试制备样品，测得Pt的负载量为0.05wt％。将制备的样品命名为SAPO-11@0.0005Pt/Al2O3。实施例4在一个具体的实施过程中，首先将0.126mL浓度为0.037mol/L的H2PtCl6溶液浸渍到3g氧化铝上，室温浸渍24h，干燥，烧结，得到Pt/Al2O3。将Pt/Al2O3与3gSAPO-11混合后，研磨10分钟。采用ICP(等离子体发射光谱)测试制备样品，测得Pt的负载量为0.01wt％。将制备的样品命名为SAPO-11@0.0001Pt/Al2O3。对比例1在一个具体的实施过程中，首先将6.3mL一定浓度为0.037mol/L的H2PtCl6溶液浸渍到3gSAPO-11上，室温浸渍24h，干燥，烧结，得到Pt/SAPO-11。将Pt/SAPO-11与3gAl2O3混合后，研磨10分钟。采用ICP(等离子体发射光谱)测试制备样品，测得Pt的负载量为0.5wt％。将制备的样品命名为Al2O3@0.005Pt/SAPO-11。将上述实施例1-4以及对比例1制备的催化剂样品进行正十二烷的加氢异构反应。反应条件：360℃，4.5MPa,WHSV＝1.5h-1，nH2:nC12＝15。在320-380℃测试范围内，检测催化剂的加氢异构活性、异构反应选择性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负载金属的双功能催化剂的制备方法，该方法为：将金属盐溶液浸渍到纳米材料上，干燥烧结，得到金属/纳米材料；然后将金属/纳米材料与分子筛混合研磨，得到所述双功能催化剂。/n
【技术特征摘要】
1.一种负载金属的双功能催化剂的制备方法，该方法为：将金属盐溶液浸渍到纳米材料上，干燥烧结，得到金属/纳米材料；然后将金属/纳米材料与分子筛混合研磨，得到所述双功能催化剂。
2.如权利要求1所述的负载金属的双功能催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属盐溶液为Pt、Pd、Ni盐溶液或其混合物。
3.如权利要求1所述的负载金属的双功能催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属盐溶液的浓度为0.001-1mol/L，优选为0.01-1mol/L。
4.如权利要求1所述的负载金属的双功能催化剂的制备方法，其特征在于：所述纳米材料为氧化铝、氧化硅、氧化钽或其混合物。
5.如权利要求1所述的负载金属的双功能催化剂的制备方法，其特征在于：所述纳米材料的比表面积为50-500m2/g，粒径为1-100nm。...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜燕燕，李久盛，李丹丹，傅文佳，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31
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