基于金属-载体强相互作用的铂催化剂及其制备和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种基于金属与载体强相互作用的负载型铂二氧化钛催化剂的制备方法及其在选择性加氢反应中的应用。该催化剂以二氧化钛为载体，铂化合物作为前驱体，通过紫外光还原的方法制备得到，经过氢气气氛还原后，铂纳米颗粒与二氧化钛载体发生金属载体强相互作用。表征结果显示该催化剂中包含铂单原子和铂纳米颗粒负载于载体表面，还原后，铂纳米颗粒被载体包埋，而单原子稳定存在，防止了纳米颗粒进一步团聚影响反应性能，同时增加了Pt-Ti界面。该催化剂应用在选择性加氢反应中，选择性有大幅提高。本发明专利技术提供的制备方法简单易行，且由于暴露的活性位点可调控，提高了反应的活性和选择性，具有极好的应用前景。具有极好的应用前景。具有极好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
基于金属-载体强相互作用的铂催化剂及其制备和应用


[0001]本专利技术涉及一种基于金属载体强相互作用的铂催化剂的制备方法及其在选择性加氢反应中的应用，具体的说是以二氧化钛为载体，活性组分为铂的催化剂还原后发生金属载体强相互作用，铂单原子保持稳定，铂纳米颗粒被载体包裹，防止团聚，可以提高催化剂加氢反应选择性，并得到高温稳定的催化剂。

技术介绍

[0002]负载型催化剂广泛应用于化工领域中，在多相催化中十分重要。铂族金属催化剂广泛地用于大规模工业应用，包括氧化反应，加氢反应，烃类重排反应等，展现优异的催化活性。铂族金属催化剂通常具有较高活性，但是选择性较差，通常对其进行改性而提高选择性，而引入第二种金属或毒化物。催化剂的催化性能不仅由贵金属种类及其分散度影响，载体的种类和金属和载体的相互作用也起着重要作用。金属-载体强相互作用由Tauster提出，用于描述还原性载体负载的铂族金属在高温还原后失去对小分子的吸附性能的现象。金属-载体强相互作用是负载型催化剂的重要作用之一，对催化剂的催化性能具有重要影响。二氧化钛材料广泛地作为载体负载贵金属，用于光催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于金属-载体强相互作用的铂催化剂，其特征在于：所述催化剂中以二氧化钛为载体，铂以铂单原子和铂纳米颗粒(1-10nm)负载于载体表面，铂纳米颗粒粒径为1-10nm，总铂含量为催化剂总质量的0.05-10wt％(优选0.5-1wt％)，活性组分为铂单原子，其中铂单原子占总铂量为1％-30％，铂纳米颗粒被载体包裹，其包裹层厚度(0.5-5nm)。2.一种权利要求1所述的铂催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：1)将载体分散在水溶液中超声波震荡并搅拌得到分散液，浓度为100-0.5g/L，搅拌时间为10-120分钟；2)向步骤1)得到的分散液中滴加铂金属前驱体水溶液并充分搅拌，然后使用紫外灯光照；金属前驱体水溶液浓度为1-10-4
mg
Pt
/mL，优选0.03-0.5mg
Pt
/mL，紫外灯电功率为3-100瓦，电流为0.1-5安培，光照时间为5-120分钟；在此之后，过滤/离心，洗涤，在25-150℃干燥4-24小时后，得到催化剂；3)将步骤2)得到的催化剂在空气气氛200-700℃下焙烧100-400分钟；4)将步骤3)得到的催化剂在氢气/惰性气氛下还原，发生金属载体强相互作用；氢气比例为5-100vol％(优选10-20vol％)，还原温度为200-800℃(优选400-500℃)，还原时间为20-240分钟(优选60-120分钟)还原后，铂纳米颗粒被载体包裹。3.根据权利要求2所述铂催化剂的制备，其特征在于：所述Pt金属前驱体为氯铂酸、硝酸铂、四氨合硝酸铂、乙酰丙酮铂中的一种或两种以上，优选氯铂酸；所述载...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔波涛，韩冰，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：