铁单原子催化剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术提供一种铁单原子催化剂及其在甲烷低温氧化制甲醇反应中的应用，其可实现在低温条件下，甲烷直接氧化制备甲醇。所述催化剂由分子筛载体和负载在载体上的活性组分组成，活性组分为单核铁物种。所述反应体系简单，使用低浓度的过氧化氢溶液作为氧化剂，相较于直接使用氧气或空气更为安全。本发明专利技术提供的铁基分子筛催化剂成本低，制备简单，应用于甲烷低温直接氧化制甲醇反应具有较高的反应速率和良好的稳定性，在甲烷催化转化制甲醇利用领域具有广阔的应用。

Iron monoatomic catalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
铁单原子催化剂及其制备和应用
本专利技术属于甲烷直接转化利用的
，具体涉及一种铁单原子催化剂在甲烷低温直接氧化制备甲醇反应中的应用。
技术介绍
我国天然气市场当下正处于快速发展期，“煤改气”政策更是推动了天然气需求激增。2017年，在4-10月天然气消费传统淡季中，我国天然气表现消费量月同比上升23.7％至1260亿立方米。2017年全年我国共消费天然气2373亿立方米，同比增长15.3％。特别是随着近年来海洋中天然气水合物(即俗称的“可燃冰”)的大量探测发现以及页岩气、油田气、煤层气等开采技术的进步，使储量丰富、价格低廉的天然气利用方式已不仅仅局限于作为燃料。天然气的主要成分为甲烷，相对于其他有机分子，其独特的结构使得它非常稳定，需要较苛刻的反应条件去活化甲烷分子。因此，研究如何对甲烷进行选择活化和定向转化，是科学上目前面临的主要挑战之一，也是有效缓解能源危机和实现可持续发展的迫切需要。目前，在甲烷转化利用的诸多途径中，将甲烷制备成甲醇不仅在工艺和经济上具有较大优势，同时，甲醇在常温常压下是液态，储存和运输都较为方便，被视为甲烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于甲烷低温直接氧化制备甲醇的催化剂，由分子筛载体和负载在载体上的活性组分组成，其特征在于：活性组分为铁单原子，铁以单原子形式分散于载体上。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于甲烷低温直接氧化制备甲醇的催化剂，由分子筛载体和负载在载体上的活性组分组成，其特征在于：活性组分为铁单原子，铁以单原子形式分散于载体上。


2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述活性组分为单核铁物种，催化剂中活性组分的质量负载量为0.001-0.4wt％。


3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：所述分子筛为ZSM-5、Y或b型分子筛，优选为ZSM-5型分子筛。


4.一种权利要求1-3任一所述的催化剂的制备方法，其特征在于：将活性组分铁的可溶性盐溶液等体积浸渍于载体上，经过...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文豪，于涛，王爱琴，张涛，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21