磁可分的碳载单原子钯催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种磁可分的碳载单原子钯催化剂及其制备方法和应用，属于苯乙炔选择性加氢催化剂技术领域。首先制备镍包覆石墨烯的核壳结构碳材料作为载体，钯以单原子形式负载在石墨烯壳层上。催化剂在温和条件下实现在苯乙炔高转化率下的高效选择性加氢生成苯乙烯，催化剂使用温度在20～80℃，氢气压力1～10bar。与传统的林德拉催化剂和商业钯碳催化剂相比，本发明专利技术磁可分碳载单原子钯催化剂可以在温和条件下实现苯乙炔高效选择性加氢，并且可利用外加磁场实现催化剂的回收及循环利用，符合绿色环保节能减排的理念。符合绿色环保节能减排的理念。

【技术实现步骤摘要】
磁可分的碳载单原子钯催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及苯乙炔选择性加氢催化剂
，具体涉及一种磁可分的碳载单原子钯催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]苯乙烯是化工生产的重要单体之一，主要是用来合成ABS树脂、丁苯橡胶、聚苯乙烯等聚合物。目前生产苯乙烯的方法主要有乙苯脱氢、裂解汽油回收、丁二烯合成、甲醇合成等。工业上普遍采用的是乙苯脱氢法，但是该方法能源消耗以及水资源的消耗比较大因而生产成本较高，仅靠乙苯脱氢很难满足市场需求。而裂解汽油约占乙烯产能的60％～70％，利用其中的C8C9馏分提取回收苯乙烯，加工成本仅是乙苯脱氢制苯乙烯的一半，因此从裂解汽油C8C9馏分中制取苯乙烯是目前苯乙烯生产技术中成本相对较低、投资少、达成生产规模后最具有竞争力的工艺。从裂解汽油中回收苯乙烯的方法最常用的是萃取蒸馏法。但是由于苯乙炔与苯乙烯的化学结构相似，二者与萃取溶剂的相互作用也相似，因此通过萃取精馏不能有效分离苯乙炔和苯乙烯。但苯乙炔的存在对苯乙烯的产品质量有很大影响，工业上在大量苯乙烯存在的条件下，希望通过苯乙炔选择性加氢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁可分的碳载单原子钯催化剂，其特征在于：该催化剂以钯为活性材料，镍包覆石墨烯复合材料为载体，钯以单原子形式均匀地分布于镍包覆石墨烯复合材料载体表面。2.根据权利要求1所述的磁可分的碳载单原子钯催化剂，其特征在于：所述镍包覆石墨烯复合材料载体为核壳结构，镍颗粒为核，石墨烯为壳层；钯以单原子形式均匀分散在石墨烯壳层表面，并与石墨烯缺陷上的碳原子成键。3.根据权利要求1所述的磁可分的碳载单原子钯催化剂，其特征在于：该催化剂由于载体中含有镍颗粒赋予载体一定的磁性。4.根据权利要求1所述的磁可分的碳载单原子钯催化剂，其特征在于：该催化剂中钯的含量为0.01～0.2wt％。5.根据权利要求1所述的磁可分的碳载单原子钯催化剂的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：(1)以氢氧化镍和一水合柠檬酸为原料，制备有磁性的镍包覆石墨烯复合材料；(2)通过沉积沉淀的方法将钯物种负载在镍包覆石墨烯复合材料表面，得到有磁性的钯基镍包覆石墨烯复合材料催化剂前驱物；(3)将有磁性的钯基镍包覆石墨烯复合材料催化剂前驱物置于石英管中，在氢气气氛中进行还原处理，即得到所述磁可分的碳载单原子钯催化剂。6.根据权利要求5所述的磁可分的碳载单原子钯催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，有磁性的镍包覆石墨烯复合材料载体的制备是利用氢氧化镍和一水合柠檬酸制备前驱体进行高温热解，氢氧化镍和一水合柠檬酸的物质的量之比是1:(1～10)；具体制备过程为：将氢氧化镍和一水合柠檬酸按比例置于水中油浴搅拌至均一，得到柠檬酸镍水溶液；干燥后将柠檬酸镍络合物置于石英舟进行高温热解碳化处理，高温热解碳化处理过程为：将柠檬酸镍原料置于500～900℃和30～80ml/min的惰性气氛中进行处理，升温速率为0.5～20℃/min，优选为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪阳，赵琳敏，黄飞，刁江勇，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：