用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用，该脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：S1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液，其中，贵金属前驱体溶液中的贵金属为Pd；S2、将混合液进行干燥，得到脱氢催化剂。本发明专利技术中的制备方法简单、成本低廉，通过简单的浸渍法制备出低贵金属负载量、高活性的脱氢催化剂，且在贵金属Pd的负载量为0.5wt％时，所制备的脱氢催化剂就具有高活性，将该脱氢催化剂应用于全氢化有机液体化合物脱氢反应，表现出优异的催化活性和脱氢效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于储氢催化剂材料制备领域，特别是涉及一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]随着经济社会的快速发展，人们对于能源的需求量迅速上升，目前，全世界所消耗的大部分能源均来自不可再生资源，即煤炭、天然气和石油等，它们的大量使用直接或间接的导致了诸多问题，如环境问题(全球变暖)、经济问题和政治危机等。因此，开发一种环境友好且清洁高效的能源载体以实现能源储存和转换具有重要意义。氢能作为一种清洁的可再生能源，具有较高的能量密度、零碳排放以及来源丰富多样等特点，其被视为应对未来能源挑战的高效能源载体之一。
[0003]氢能产业链主要包含三个部分，即制氢、储氢和用氢，其中，安全高效的氢气储存和运输过程是制约氢能发展的瓶颈。传统的氢储存技术(如压缩和液化技术)面临诸多的挑战，如安全问题、储存密度低、蒸发损失和相对较高的成本等。在储存和运输氢气方面，有机液体储氢系统相对传统的储存系统有较大优势，是解决上述问题的关键之一，因此，对于有机液体储氢系统的研究和应用具有重要意义。
[0004]有机液体储氢系统主要是通过贫氢有机化合物(LOHC
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)和富氢有机化合物(LOHC
+
)的加氢和脱氢反应过程实现氢气的储存和释放，在有机液体储氢过程中，加氢和脱氢催化剂具有非常重要的作用。目前所报道的脱氢催化剂存在的主要问题包括脱氢温度高(160
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230℃)和催化剂中贵金属当量大(～5wt％)，且催化活性低等问题。
[0005]因此，开发具有低成本、高活性和高选择性的脱氢催化剂是推动有机液体储氢技术发展和应用的关键之一。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用，用于解决现有技术中脱氢催化剂中贵金属当量大，导致成本高的问题，以及脱氢催化剂的催化活性低的问题。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，所述脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0008]S1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液；其中，所述贵金属前驱体溶液中的贵金属为Pd；
[0009]S2、将所述混合液进行干燥，得到脱氢催化剂。
[0010]优选地，步骤S1中所述贵金属前驱体溶液为贵金属Pd的硝酸盐溶液或氯化盐溶液中的一种或组合。
[0011]优选地，步骤S1中所述氢氧化镁呈片状，且片状氢氧化镁的宽度为400nm～1μm。
[0012]优选地，所述氢氧化镁的制备方法具体为：
[0013]将碱溶液和镁盐溶液按比例混合，在常温下搅拌均匀，经过滤、洗涤后，在60～100℃下进行干燥，然后在450～550℃下焙烧2～5h，得到样品粉末；
[0014]将所述样品粉末加入去离子水中，室温下搅拌，经过滤、洗涤后，于50～80℃下干燥10～15h，得到氢氧化镁。
[0015]优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述碱溶液包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或组合。
[0016]优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述镁盐溶液包括Mg的硝酸盐或氯化盐溶液中的一种。
[0017]优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述碱溶液的浓度为0.3～1.0mol/L。
[0018]优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述镁盐溶液的浓度为0.1～0.5mol/L。
[0019]优选地，所述氢氧化镁的制备方法中所述洗涤为采用去离子水或无水乙醇中的一种或组合进行的。
[0020]优选地，步骤S2中所述干燥的温度为60～100℃。
[0021]优选地，步骤S2中得到的所述脱氢催化剂中所述贵金属的负载量所占的质量百分比为0.2wt％～1.0wt％。
[0022]优选地，步骤S2中将所述混合液干燥后，还包括焙烧的步骤，且所述焙烧的温度为150～600℃。
[0023]本专利技术还提供一种上述用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备的脱氢催化剂。
[0024]本专利技术还提供一种脱氢催化剂的应用，所述脱氢催化剂应用于催化全氢化有机液体化合物的脱氢反应，其中，所述脱氢催化剂为采用上述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法所制备而成。
[0025]优选地，在所述脱氢反应中，所述全氢化有机液体化合物为环己烷、甲基环己烷、十氢化萘、八氢
‑2‑
甲基咔唑、十二氢
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N
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乙基咔唑、十二氢
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N
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丙基咔唑中的一种或组合。
[0026]优选地，在所述脱氢反应中，所述全氢化有机液体化合物与所述脱氢催化剂的质量比为5:1～20:1。
[0027]优选地，在所述脱氢反应中，所述脱氢反应在常压下进行，且所述脱氢反应中的反应温度为130～200℃。
[0028]如上所述，本专利技术的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂、制备方法及其应用，具有以下有益效果：
[0029]本专利技术中的制备方法简单、成本低廉，通过简单的浸渍法将载体与贵金属前驱体溶液混合，从而制备出低贵金属负载量、高活性的脱氢催化剂，且当贵金属Pd的负载量为0.5wt％时，所制备的脱氢催化剂具有高活性，将该脱氢催化剂应用于全氢化有机液体化合物脱氢反应，表现出优异的催化活性和脱氢效率；以Pd为活性贵金属制备的催化剂中以Mg(OH)2为载体制备的催化剂在十二氢
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N
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乙基咔唑脱氢反应中表现出超高的催化活性和脱氢率，在金属负载量仅为0.5wt％时，可实现十二氢
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N
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乙基咔唑的完全转化，脱氢率接近于十二氢
‑
N
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乙基咔唑的理论脱氢量5.8wt％。
附图说明
[0030]图1显示为本专利技术实施例2中所制备的
Ⅱ‑
0.5wt％Pd/Mg(OH)2催化剂的XRD谱图。
[0031]图2显示为本专利技术实施例2中所制备的Mg(OH)2的SEM图。
具体实施方式
[0032]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0033]本专利技术提供一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，该脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：
[0034]S1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液；其中，贵金属前驱体溶液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于，所述脱氢催化剂的制备方法包括以下步骤：S1、将氢氧化镁载体浸渍于贵金属前驱体溶液中，在常温下搅拌混合均匀，得到混合液；其中，所述贵金属前驱体溶液中的贵金属为Pd；S2、将所述混合液进行干燥，得到脱氢催化剂。2.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述贵金属前驱体溶液为贵金属Pd的硝酸盐溶液或氯化盐溶液中的一种或组合。3.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1中所述氢氧化镁呈片状，且片状氢氧化镁的宽度为400nm～1μm。4.根据权利要求1所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述氢氧化镁的制备方法具体为：将碱溶液和镁盐溶液按比例混合，在常温下搅拌均匀，经过滤、洗涤后，在60～100℃下进行干燥，然后在450～550℃下焙烧2～5h，得到样品粉末；将所述样品粉末加入去离子水中，室温下搅拌，经过滤、洗涤后，于50～80℃下干燥10～15h，得到氢氧化镁。5.根据权利要求4所述的用于全氢化有机液体化合物脱氢的脱氢催化剂的制备方法，其特征在于：所述氢氧化镁的制备方法中包括以下条件中的一项或组合：所述碱溶液包括氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠中的一种或组合；所述镁盐溶液包括Mg的硝酸盐或氯化盐溶液中的一种；所述碱溶液的浓度为0.3～1.0mol/L；所述镁盐溶液的浓度为0.1～0.5mol/...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新庆，葛丽霞，丘明煌，
申请(专利权)人：中国科学院上海高等研究院，
类型：发明
国别省市：