甲烷催化剂及其筛选方法和制备方法技术

本发明专利技术提供一种甲烷催化剂及其筛选方法和制备方法。筛选方法包括：获取初始数据：利用预设的第一用量表制备第一甲烷催化剂，并通过甲烷催化燃烧测试，获取第一T

【技术实现步骤摘要】
甲烷催化剂及其筛选方法和制备方法


[0001]本申请涉及催化剂
，具体地，涉及一种甲烷催化剂的筛选方法、甲烷催化剂的制备方法及获得的相应甲烷催化剂。

技术介绍

[0002]催化剂的性能与其成分组成和含量非常相关。现有技术中，催化剂的成分配伍比例主要依靠十字交叉法确定，即先引入一个组分，然后通过大量的实验进行筛选，以确定该条件下的优选成分比例。随后在该实验结果基础上继续引入另一个组分，并重复上述实验，得到进一步优化的比例。
[0003]研究者们发现，对于多组分催化剂来说，不同组分选择性吸附活化的底物分子也有很大区别，且各组分之间的协同作用会随着组分比例变化，只有当催化剂对所有底物分子的协同吸附活化能力适配时，催化剂的催化活性才能达到最优。因此当引入新组分时，平衡被打破，初始组分比例不再是最优结果而需对全部组分综合进行新一轮的实验筛选。在这种情况下，随着催化剂组分种类的增加，累计实验总数将呈指数级增长。例如两组分时，以10个比例来筛选最优的配比，当增加一个组分变为三组分时，以上10个比例每个比例下都要进行第三组分的调变，假设第三个组分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲烷催化剂的筛选方法，其特征在于，包括：获取初始数据：利用预设的第一用量表制备第一甲烷催化剂，并通过甲烷催化燃烧测试，获取第一T
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数据；其中T
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为甲烷转化率为50％时所对应的温度；其中所述第一用量表包括制备所述第一甲烷催化剂所需的至少两组金属盐的用量；数据迭代：根据所述第一用量表和所述第一T
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数据进行数据迭代，以制备第二甲烷催化剂，并通过甲烷催化燃烧测试，获得第二T
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数据；初筛：对所述第二T
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数据进行初筛，以确定甲烷催化剂的待定优化组；验证：对所述待定优化组进行验证操作；以及终筛：对所述待定优化组进行终筛，以确定优化甲烷催化剂。2.根据权利要求1所述的甲烷催化剂的筛选方法，其特征在于，制备所述第一甲烷催化剂的方法包括：将Na2PdCl4、K2PtCl4、Ce(NO3)3、Zr(NO3)4、Y(NO3)3分别加入加热后的溴化钾溶液中，获得第一反应液；往所述第一反应液中加入氨水，获得第二反应液；加热所述第二反应液，并往加热后的所述第二反应液中加入Al2O3，获得第三反应液；以及将所述第三反应液进行冷却、离心、洗涤和煅烧。3.根据权利要求2所述的甲烷催化剂的筛选方法，其特征在于，所述溴化钾溶液的浓度为4g/L～25g/L，所述氨水的浓度为0.1g/L～0.3g/L，所述溴化钾溶液、所述氨水、Na2PdCl4、Al2O3的质量比为(20000～50000)：(5000～20000)：(0～15)：(100～500)；其中，设定Na2PdCl4、K2PtCl4、Ce(NO3)3、Zr(NO3)4、Y(NO3)3的摩尔用量分别为A、B、C、D和E，C≥0.06mmol，A+B＝0.05mmol，C+D＝0.2mmol，E/(C+D+E)＜0.1；所述第一用量表包括A～D值及E/(C+D+E)值的至少两组数据。4.根据权利要求1所述的甲烷催化剂的筛选方法，其特征在于，所述数据迭代步骤包括：根据所述第一用量表、所述第一T
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数据设置迭代用数据表；将所述迭代用数据表中的数据输入预设的贝叶斯优化模型中，获得迭代后数据表，其中所述迭代后数据表包括预测金属盐用量、预测T
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值和第一方差值；按照所述预测T
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值从小到大、所述第一方差值从大到小的顺序挑选对应的预测金属盐用量，获得第二用量表；根据所述第二用量表，按照与制备所述第一甲烷催化剂相同的方法制备第二甲烷催化剂；以及对所述第二甲烷催化剂进行甲烷催化燃烧测试，获得所述第二T
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数据；所述初筛步骤包括：判断所述第二T
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数据中是否有T
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值小于设定值；若有，则设定包括该小于所述设定值的T
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值的组为所述待定优化组；所述验证步骤包括：根据所述待定优化组的金属盐用量和T
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值设置验证用数据表；将所述验证用数据表中的数据输入所述贝叶斯优化模型中，获得验证后数据表，其中
所述验证后数据表包括验证金属盐用量、验证T
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值和第二方差值；按照所述验证T
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值从小到大、所述第二方差值从大到小的顺序挑选对应的验证金属盐用量，获得第三用量表；根据所述第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大鹏，冯锡岚，张瑜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：