铂/钼脱氢催化材料、制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了铂/钼脱氢催化材料、制备方法及其应用，其中催化材料包括载体以及形成于载体上的催化组合物，催化组合物占催化材料总质量的0.75

【技术实现步骤摘要】
铂/钼脱氢催化材料、制备方法及其应用


[0001]本专利技术是关于液体储氢催化脱氢
，特别是关于一种铂/钼脱氢催化材料、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]氢能源清洁无污染、高热值等一系列的优势使其在近几十年来备受期待，被许多人认为是解决能源问题、发展低碳经济不可或缺的一部分。尽管氢能源正在蓬勃发展，但是制氢、储氢和燃料电池三个方面的关键问题并没有得到很好的解决。特别是作为起到氢气制备与应用之间桥梁作用的储氢，还未有特别成熟的可广泛应用的储氢方式。目前的车载储氢方式还是利用物理型高压储氢罐储氢的方式，在能量效率、体积储氢量、安全性等方面还有许多不足之处。因此，高效储氢材料的缺乏可以说是氢能源发展中一个亟待解决的瓶颈问题。
[0003]有机储氢液体是最有可能解决储氢问题的方案之一，但是其吸放氢动力学差，目前基本都需要使用贵金属催化剂催化其吸放氢过程，而且加氢过程和脱氢过程常常需要使用不同的贵金属，导致使用成本太高，难以实际应用。在现有的技术条件下，脱氢是一个强吸热、高度可逆的反应，虽然在一个方面讲，高温有利于脱氢反应进行，但是高温下储氢材料以发生裂解、积碳等副反应而使催化剂中毒，同时目前的催化剂大多组成复杂并且一般情况下需要多种催化剂与特定的载体材料，特别是特定的多孔载体材料相配合才能有效起到一定的催化效能，这极大地影响了应用成本和催化材料的大规模生产。比如CN201410539305多孔三氧化钼及其制备方法、加氢催化剂及脱氢催化剂，就存在效率低、催化剂组成和生产复杂，对催化剂的组分配合要求严格等的问题。
[0004]基于对新能源载具的应用需求，储氢装置的载氢脱氢的循环效率和速度，大大限制了有机储氢液体在氢燃料电池汽车上的应用。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种铂/钼脱氢催化材料、制备方法及其应用，通过对活性成型进行优化组合，有效改善了脱氢效能，极大地提升了对液体储氢材料的催化脱氢能力。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的实施例提供了铂/钼脱氢催化材料，包括载体以及形成于载体上的催化组合物，所述催化组合物占催化材料总质量的 0.75
‑
1.5％，所述催化组合物包括铂元素和钼元素。
[0008]在本专利技术的一个或多个实施方式中，催化组合物中铂元素与钼元素的质量比为1：(0.5
‑
2)。
[0009]在本专利技术的一个或多个实施方式中，铂元素至少源自如下任一：Pt(NO3)4、 H2PtCl6。
[0010]在本专利技术的一个或多个实施方式中，钼元素至少源自如下任一：钼酸、钼酸盐。
[0011]在本专利技术的一个或多个实施方式中，载体选自如下任一：氧化铝、TiO2、 Cr2O3、MnO2、Fe2O3、CoO、NiO、CuO及ZrO2。
[0012]在本专利技术的一个或多个实施方式中，铂/钼脱氢催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：配制含有铂源和钼源的混合溶液；将载体混合浸润到所述混合溶液，充分浸润后烘干，再在贫氧条件下烧结即可。
[0013]在本专利技术的一个或多个实施方式中，烘干为在80
‑
100度烘干2
‑
4小时。
[0014]在本专利技术的一个或多个实施方式中，贫氧条件为氢气条件。
[0015]在本专利技术的一个或多个实施方式中，烧结为在贫氧条件下，升温至 250
‑
350度下，保持2
‑
6小时。
[0016]在本专利技术的一个或多个实施方式中，如前述的铂/钼脱氢催化材料在液体储氢技术中的应用。
[0017]与现有技术相比，根据本专利技术实施方式的铂/钼脱氢催化材料，其制备简单，组成稳定，基体以及活性成分组成简单，同时具有较高的活性和抗毒性，能够有效地改善催化脱氢的效能。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术一实施方式的不同组成的催化材料脱氢效能对比图。
[0019]图2是根据本专利技术一实施方式的不同载体的催化材料脱氢效能对比图。
具体实施方式
[0020]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0021]除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
[0022]为了形成有效的对比，以下所列实施例中，载体物理性质都采用同一的形态：颗粒尺寸3mm球形多孔颗粒，比表面积5平方米/克。
[0023]实施例1
[0024]催化剂制备：
[0025]1.依据下表配置一定浓度的硝酸铂/钼酸混合溶液，溶剂为水；得溶液A
[0026]2.使用等体积浸润法，将溶液A浸润入氧化铝载体；得前驱体B
[0027]3.将前驱体B，放入烘箱中100度烘干2小时；得前驱体C
[0028]4.将前驱体C放入管式马弗炉中，通入氢气后，升温至300度下，保持 2小时；得催化剂。
[0029]脱氢效果测试方法：
[0030]1.称取40g18氢
‑
二苄基甲苯，2g催化剂，加入高温反应釜中；
[0031]2.使用氢气反复置换高温反应釜；保持常压；
[0032]3.开启搅拌(300～1500pm)，开启升温350度保持。
[0033][0034][0035]其中，
“‑”
表示该催化物的效能为无催化效果。
[0036]如图1所示的，根据本专利技术优选实施方式的铂/钼脱氢催化材料，针对现有技术中脱氢催化剂的生产工序复杂、能耗高、成本高，催化剂的活性成分以及载体都成分复杂、且需要用到大量的昂贵材料，极大地增加了催化材料的应用成本。
[0037]实施例2
[0038]催化剂制备：
[0039]1.依据下表配置一定浓度的硝酸铂/钼酸混合溶液，溶剂为无水酒精；得溶液A
[0040]2.使用等体积浸润法，将溶液A浸润入TiO2载体；得前驱体B
[0041]3.将前驱体B，放入烘箱中80度烘干4小时；得前驱体C
[0042]4.将前驱体C放入管式马弗炉中，通入氢气后，升温至325度下，保持 5小时；得催化剂。
[0043]脱氢效果测试方法：
[0044]1.称取40g18氢
‑
二苄基甲苯，2g催化剂，加入高温反应釜中；
[0045]2.使用氢气反复置换高温反应釜；保持常压；
[0046]3.开启搅拌(300～1500pm)，开启升温350度保持。
[0047][0048][0049]其中，
“‑”
表示该催化物的效能为无催化效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铂/钼脱氢催化材料，其特征在于，包括载体以及形成于载体上的催化组合物，所述催化组合物占催化材料总质量的0.75
‑
1.5％，所述催化组合物包括铂元素和钼元素。2.如权利要求1所述的铂/钼脱氢催化材料，其特征在于，所述催化组合物中铂元素与钼元素的质量比为1：(0.5
‑
2)。3.如权利要求1或2所述的铂/钼脱氢催化材料，其特征在于，所述铂元素至少源自如下任一：Pt(NO3)4、H2PtCl6。4.如权利要求1或2所述的铂/钼脱氢催化材料，其特征在于，所述钼元素至少源自如下任一：钼酸、钼酸盐。5.如权利要求1所述的铂/钼脱氢催化材料，其特征在于，所述载体选自如下任一：氧化铝、TiO2、Cr2O3、MnO2、Fe2O3、CoO、NiO、CuO及ZrO2。6.如权利要求1

【专利技术属性】
技术研发人员：陈琪，尹中南，刘冬妮，周子兵，
申请(专利权)人：苏州金宏气体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：