用于甲烷直接制乙烯的多级孔催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供一种用于甲烷直接制乙烯的多级孔催化剂及其制备方法与应用。该催化剂以具有三维有序多级孔道的SiO

【技术实现步骤摘要】
用于甲烷直接制乙烯的多级孔催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于甲烷高值化利用领域，涉及一种用于甲烷直接选择氧化生产乙烯的多级孔道结构催化剂及其制备方法。
技术介绍
甲烷是天然气、页岩气、可燃冰的主要成分，除了直接燃烧发电以外，通过化学、化工方法还能高效地转化为高品质液体燃料和高值化学品。甲烷直接转化是在高温条件下从甲烷一步合成烯烃、苯或含氧化合物等高附加值化学品，其代表性过程有甲烷氧化偶联制乙烯、甲烷无氧制乙烯和芳烃和甲烷选择氧化制甲醇/醛。甲烷氧化偶联制乙烯过程自1982年美国UOP公司的Keller和Bhasin博士报道了这一开创性的工作以来，经过三十年的研究，发现几个具有代表性的催化剂体系，如中国科学院兰州化学物理研究所Na2WO4-Mn2O3/SiO2催化剂(S.b.Li,ReactionChemistryofW-Mn/SiO2CatalystfortheOxidativeCouplingofMethane,JournalofNaturalGasChemistry,2003,12:1)，厦门大学CeO2/BaF2催化剂(X.P.Zh本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于甲烷直接制乙烯的多级孔催化剂，该催化剂以具有三维有序多级孔道的SiO

【技术特征摘要】
1.一种用于甲烷直接制乙烯的多级孔催化剂，该催化剂以具有三维有序多级孔道的SiO2为载体，将Mn(NO3)2和Na2WO4负载到载体上焙烧得到；以Mn(NO3)2、Na2WO4和载体的总质量计，Mn(NO3)2和Na2WO4的质量百分含量和为5％-20％，Mn(NO3)2与Na2WO4的质量比为0.45-2.5:1。


2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，所述具有三维有序多级孔道的SiO2为具有三维有序大孔-介孔结构的SiO2；
优选地，所述三维有序大孔-介孔结构的SiO2的大孔的平均孔径为180nm；
优选地，所述三维有序大孔-介孔结构的SiO2的介孔的平均孔径为5nm；
优选地，所述三维有序大孔-介孔结构的SiO2的孔壁厚度为7nm；
优选地，所述三维有序大孔-介孔结构的SiO2的比表面积为300m2·g-1。


3.根据权利要求2所述的催化剂，其中，所述三维有序大孔-介孔结构的SiO2使用包括大孔模板剂和介孔模板剂的双模板剂制备得到；
优选地，所述大孔模板剂为聚甲基丙烯酸甲酯；
优选地，所述介孔模板剂为聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物。


4.根据权利要求3所述的催化剂，其中，所述三维有序大孔-介孔结构的SiO2通过下述方法制备得到：使用硅源、大孔模板剂和介孔模板剂通过挥发自组装的方法合成SiO2前驱体，经干燥、焙烧后得到所述三维有序大孔-介孔SiO2载体；
优选地，三维有序大孔-介孔结构的SiO2通过下述方法制备得到：将介孔模板剂、硅源、盐酸和乙醇混合并经加热搅拌得混合物A，向混合物A中加入大孔模板剂经挥发合成SiO2前驱体，SiO2前驱体经干燥、不低于600℃焙烧得到所述三维有序大孔-介孔SiO2载体。


5.根据权利要求1-4任一项所述的催化剂，其中，所述载体使用包括正硅酸丁酯、硅酸四乙酯和四氯化硅中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建，张宁，丑凌军，宋焕玲，赵军，闫亮，赵华华，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11