高分散的锚定于氮化硅的过渡金属催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种高比表面积的氮化硅载体、其制备方法、由此制备的高分散的锚定于Si3N4的过渡金属催化剂及其制备方法和应用。其中，相对于所述氮化硅载体中的所有的孔，孔径大于50nm的大孔占比为1％

【技术实现步骤摘要】
高分散的锚定于氮化硅的过渡金属催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及催化领域，具体涉及一种高分散的过渡金属催化剂、其制备方法和应用，尤其是锚定于氮化硅(Si3N4)的超高分散过渡金属催化剂、其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]催化技术被广泛应用于医药、精细化工、能源环境催化等多种领域。催化剂是催化技术的核心。通常，催化剂主要由活性组分、载体和助剂三部分组成，金属在周期表中的位置决定了相应催化剂的催化能力和产物分布。过渡金属Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Pt等在催化领域有着广泛的应用。载体在催化剂中主要起到分散活性组分的作用，催化剂载体能够有效地提高金属的分散度，促进活性金属的分散，增加金属暴露的活性位点，抑制催化剂组分的烧结，提高催化剂的机械性能，得到高稳定性和有效分散金属的载体是得到稳定的高活性的催化剂的关键。
[0003]Si3N4是一种机械性能非常高的材料，具有高硬度、高强度、抗腐蚀和抗氧化、低密度、疏水性等特性。与催化剂常用的氧化物载体相比，Si3N4具有良好的水热稳定性、化学稳定性以及高的导热性。在高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高比表面积的氮化硅载体，其中，相对于所述氮化硅载体中的所有的孔，孔径大于50nm的大孔占比为1％
‑
5％，孔径为2
‑
50nm的中孔占比为95％
‑
99％，所述氮化硅载体的孔隙率为50％
‑
95％，且所述氮化硅载体的比表面积为100
‑
800m2/g。2.如权利要求1所述的氮化硅载体，其中，所述大孔为孔径大于50nm且小于等于120nm的孔；优选地，相对于所述氮化硅载体中的所有的孔，大孔占比为1.5％
‑
4.5％，中孔占比为95.5％
‑
98.5％；优选地，所述氮化硅载体中的孔的平均孔径为3
‑
20nm；优选地，所述氮化硅载体中的孔的孔体积为0.5
‑
3.0cm3/g；优选地，所述氮化硅载体的孔隙率为85％
‑
95％；优选地，所述氮化硅载体的比表面积不小于200m2/g；另外优选地，所述氮化硅载体的比表面积为500
‑
650m2/g。3.一种制备权利要求1或2所述的高比表面积的氮化硅载体的方法，其中，所述方法包括：(a)在常压、惰性气氛和0～10℃的低温条件下，将硅的前驱体分散在有机溶剂中，随着搅拌，向其中通入反应气体并与硅的前驱体反应，得到氮化硅前驱体溶液，所述反应气体为氨气、或氨气和惰性气体的混合气；(b)将所述氮化硅前驱体溶液进行离心分离，得到氮化硅前驱体；(c)将所述氮化硅前驱体在流动的无氧气氛中在400～1800℃下进行高温热解，得到所述氮化硅载体。4.如权利要求3所述的方法，其中，在所述步骤(a)中，所述低温条件为2～10℃；优选地，在所述步骤(a)中，所述硅的前驱体是氯化硅、氟化硅、溴化硅、碘化硅、硅亚胺中的一种或多种；更优选地，通过将卤化硅进行氨解，制备得到所述硅亚胺；优选地，在所述步骤(a)中，所述有机溶剂是正构烷烃、环烷烃和芳香烃中的一种或多种；更优选地，所述正构烷烃为正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷，所述环烷烃为环戊烷或环己烷，所述芳香烃为甲苯或二甲苯；优选地，在所述步骤(a)中，所述惰性气体是氮气、氦气、氖气、氩气中的一种或多种；优选地，在所述步骤(a)中，所述硅的前驱体与有机溶剂的质量比为1:(1
‑
30)；优选地，在所述步骤(a)中，所述反应气体为氨气与惰性气体的混合物，并且所述氨气与惰性气体的体积比为(0.1
‑
10):1；优选地，在所述步骤(a)中，所述反应在0
‑
10℃的温度下进行。5.如权利要求3或4所述的方法，其中，在所述步骤(c)中，所述无氧气氛是氨气、惰性气体、氢气中的一种或多种；优选地，在所述步骤(c)中，所述高温热解的温度为600～1400℃；优选地，在所述步骤(c)中，所述氮化硅载体的比表面积不小于200m2/g；更优选地，所述氮化硅载体的比表面积为500～650m2/g；优选地，在所述步骤(c)中，所述高温热解为焙烧。6.一种高分散的锚定于氮化硅的过渡金属催化剂，所述催化剂包括活性金属和权利要求1或2所述的氮化硅载体，其中，所述活性金属与氮化硅载体的质量比为(0.1
‑
100):100，

【专利技术属性】
技术研发人员：张成华，颜琳琳，王宪周，王虎林，马彩萍，杨勇，李永旺，
申请(专利权)人：中科合成油技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：