一种单原子铂基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于催化技术领域，具体涉及一种单原子铂基催化剂及其制备方法和在丙烷直接脱氢制丙烯反应中的应用。在搅拌的条件下，将氧化钛载体加入到超纯水和无水甲醇的混合溶液中，随后加入铂纳米粒子溶液，随后采用水浴加热法蒸干水分，最后置于空气中焙烧，得到氧化钛负载的单原子铂基催化剂。所制得的催化剂为单个原子的铂基催化剂，负载率为0.01～2wt％。本发明专利技术制备的催化剂可用于催化丙烷脱氢制备丙烯的反应，具有高效的丙烯选择性，烯烃选择性在运行期间可以维持在92％以上，同时具有非常好的稳定性和抗积碳性能，在反应条件下可持续运行70h而不发生明显失活，具备较强的发展潜力。潜力。潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种单原子铂基催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化
，具体涉及一种单原子铂基催化剂及其制备方法和在丙烷直接脱氢制丙烯反应中的应用。

技术介绍

[0002]低碳烷烃及其衍生物作为生产化工产品的重要原料，具有越来越广泛的应用，近年来全球烯烃的产量和消耗量都在不断升高，这其中丙烯作为生产聚丙烯、丙烯腈及丙烷氧化物的化工原料，已经成为了仅次于乙烯的第二大石油化工原料，而随着丙烯下游产品需求量的快速增长，丙烯资源供需缺口逐渐增大。因此依靠传统的蒸汽裂解、催化裂化副产丙烯已经难以满足化工生产对丙烯原料的需求，急需其他丙烯增产技术。而近年来随着天然气、特别是页岩气探明储量迅速增加，使低碳烷烃资源受到了新的关注，丙烷脱氢制丙烯(PDH)目前被认为是增产丙烯的重要生产工艺。
[0003]在丙烷直接脱氢制丙烯的工业应用中使用的最广泛的催化剂主要是贵金属Pt系催化剂，但由于反应需要在高温条件下进行，Pt系催化剂也容易因结焦积炭出现严重的失活问题，公认的原因主要是催化剂积炭，其次是Pt纳米粒子的高温烧结。为了改善Pt系催化剂的性能，一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单原子铂基催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：1)在搅拌的条件下，将氧化钛载体加入到超纯水和无水甲醇的混合溶液中，随后加入铂纳米粒子溶液，继续搅拌12
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24h，得到催化剂前体溶液，所述铂纳米粒子与氧化钛载体的质量比为0.01～2％；2)采用水浴加热法将步骤1)得到的催化剂前体溶液蒸干，控制水浴加热温度为70
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90℃，随后干燥，干燥温度为60
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300℃，干燥时间为1
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24h，得到催化剂前体；3)将步骤2)得到的催化剂前体置于空气中焙烧，焙烧时间为1
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24h，焙烧温度为400
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800℃，得到氧化钛负载的单原子铂基催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铂纳米粒子溶液的制备方法为：采用溶胶法以聚乙烯吡咯烷酮为保护剂，以甲醇为溶剂，以氯铂酸、硝酸铂、四氨合硝酸铂中的一种或两种以上为铂源，混合搅拌均匀后，110℃回流3h得到铂纳米粒子溶液。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)还包括：将氧化钛载体过筛到200
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400目并干燥，干燥温度为100

【专利技术属性】
技术研发人员：乔波涛，张倩，
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：