脱氢催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及脱氢催化剂技术领域，公开了一种脱氢催化剂及其制备方法与应用

【技术实现步骤摘要】
脱氢催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及脱氢催化剂
，具体涉及一种脱氢催化剂及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]能源是人类社会发展的基础，但现有能源系统存在环境污染
、
效率低下等缺点
。
氢能源资源丰富
、
易得
、
低碳
、
可持续发展，与其他储氢方法相比，液态有机氢载体储氢密度高，在常温常压下稳定性好，安全性更高，储存和运输相对简单
。
目前乙基咔唑（
NEC
）受到了广泛关注，其满足了美国车载储氢系统（
>5.5wt%H2）的要求
。
它的氢化物可以在低温下释放氢气，
12H
‑
NEC
在常温常压下是液体，可以更好地匹配当前已有的设施
。
另外，有机液体储氢主要分为加氢和脱氢两个单元，开发放氢能力强
、
损耗少的脱氢催化剂是有机液体储氢技术开发的主要难点之一
。
[0003]CN109701588A
公开了一种脱氢催化剂及其制备方法，通过对载体进行氮化物处理，有机物的一端与分子筛链接，另一端与活性金属盐结合，得到含氮载体催化剂，改善了脱氢催化剂活性低
、
稳定性差和易结焦的缺点
。
但其需要对载体进行氮化物处理，制备成本较高
。
[0004]因此，需要开发新的载体负载活性组分的脱氢催化剂
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的脱氢催化剂活性组分负载量高
、
分散度低
、
稳定性差和粒径大，用于脱氢时，脱氢效率低，原料分解率高和易结焦的问题，提供一种脱氢催化剂及其制备方法与应用
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种脱氢催化剂，其中，所述脱氢催化剂包括：含羧酸根离子的载体和活性组分；所述含羧酸根离子的载体为含氰基的载体经过酸水解得到，所述活性组分包括选自
Ⅷ
族元素中的至少一种
。
[0007]本专利技术第二方面提供一种脱氢催化剂的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：1）将含氰基的载体与酸液混合并进行第一干燥，得到含羧基的载体；2）将上述含羧基的载体负载活性组分前驱体，进行回流
、
第二干燥和还原，得到脱氢催化剂
。
[0008]本专利技术第三方面提供一种由上述制备方法制得的脱氢催化剂
。
[0009]本专利技术第四方面提供上述脱氢催化剂在有机储氢材料十二氢乙基咔唑
、18H
‑
二苄基甲苯
、
甲基环己烷和萘脱氢中的应用
。
[0010]通过上述技术方案，本专利技术提供的一种脱氢催化剂及其制备方法与应用获得以下有益的效果：（1）本专利技术提供的脱氢催化剂包括含羧酸根离子的载体和活性组分，含羧酸根离子的载体经过含氰基的载体酸水解得到，含羧酸根离子的载体，与活性组分进行配位结合，
使该脱氢催化剂的活性组分负载量低
、
分散度高
、
稳定性好和粒径小；（2）本专利技术提供的脱氢催化剂的制备方法，简化操作条件和工艺流程，便于工业化生产；（3）将本专利技术提供的脱氢催化剂用于有机储氢材料十二氢乙基咔唑
、18H
‑
二苄基甲苯
、
甲基环己烷和萘脱氢，能够有效地提高脱氢效率，降低原料分解率且难结焦
。
附图说明
[0011]图1本专利技术实施例1制得的脱氢催化剂的
TEM
图；图2本专利技术实施例1和对比例1制得的脱氢催化剂的
XRD
图
。
具体实施方式
[0012]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值
。
对于数值范围来说，各个范围的端点值之间
、
各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开
。
[0013]本专利技术第一方面提供一种脱氢催化剂，其中，所述脱氢催化剂包括：含羧酸根离子的载体和活性组分；所述含羧酸根离子的载体为含氰基的载体经过酸水解得到，所述活性组分包括选自
Ⅷ
族元素中的至少一种
。
[0014]本专利技术中，含羧酸根离子的载体和活性组分进行配位结合，能够使活性组分在载体上更好地锚定与分散，促使该脱氢催化剂的活性组分负载量低
、
分散度高
、
稳定性好
、
粒径小和催化效果优异
。
[0015]根据本专利技术，所述脱氢催化剂的比表面积为
80
‑
270m2/g。
[0016]本专利技术中，当催化剂的比表面积小于
80m2/g
，其微孔少，其活性脱氢活性降低；催化剂的比表面积大于
270m2/g
，活性组分与载体结合力太弱，活性组分易脱落会造成脱氢活性降低
。
[0017]根据本专利技术，所述含氰基的载体选自聚芳醚腈
、
聚芳醚醚腈
、L
‑
卡内腈
、4
‑
正丙氧基邻苯二甲腈和丙二腈中的至少一种
。
[0018]根据本专利技术，所述聚芳醚腈的相对密度为
1.1
‑
1.4。
[0019]本专利技术中，聚芳醚腈的相对密度是指聚芳醚腈的密度与以空气为参考物质的密度比，当聚芳醚腈的相对密度小于
1.1
，该催化剂粉末颗粒较大，比表面积较小，催化效果下降；当相对密度大于
1.4
，该催化剂该催化剂粉末颗粒较小，比表面积较大，催化剂易发生团聚，催化效果下降
。
[0020]根据本专利技术，所述活性组分选自铂系金属元素中的至少一种，优选为钯和
/
或铂
。
[0021]根据本专利技术，基于所述脱氢催化剂的总重量，所述含羧酸根离子的载体为
95
‑
99.9wt%
，所述活性组分为
0.1
‑
5wt%。
[0022]本专利技术中，当载体和活性组分的含量未满足上述限定的范围，该催化剂的催化效果不稳定
。
[0023]根据本专利技术，所述含羧酸根离子的载体中，含羧酸根离子的含量为2‑
5wt%。
[0024]本专利技术中，当含羧酸根离子的含量未满足上述限定的范围，该催化剂的催化效果
不稳定
。
[0025]本专利技术第二方面提供一种脱氢催化剂的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：1）将含氰基的载体与酸液混合并进行第一干燥，得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种脱氢催化剂，其中，所述脱氢催化剂包括：含羧酸根离子的载体和活性组分；所述含羧酸根离子的载体为含氰基的载体经过酸水解得到，所述活性组分包括选自
Ⅷ
族元素中的至少一种
。2.
根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于，所述脱氢催化剂的比表面积为
80
‑
270m2/g。3.
根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于，所述含氰基的载体选自聚芳醚腈
、
聚芳醚醚腈
、L
‑
卡内腈
、4
‑
正丙氧基邻苯二甲腈和丙二腈中的至少一种
。4.
根据权利要求3所述的脱氢催化剂，其特征在于，所述聚芳醚腈的相对密度为
1.1
‑
1.4。5.
根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于，所述活性组分选自铂系金属元素中的至少一种
。6.
根据权利要求5所述的脱氢催化剂，其特征在于，所述活性组分选自钯和
/
或铂
。7.
根据权利要求1所述的脱氢催化剂，其特征在于，基于所述脱氢催化剂的总重量，所述含羧酸根离子的载体为
95
‑
99.9wt%
，所述活性组分为
0.1
‑
5wt%。8.
根据权利要求7所述的脱氢催化剂，其特征在于，所述含羧酸根离子的载体中，含羧酸根离子的含量为2‑
5wt%。9.
一种脱氢催化剂的制备方法，其中，该方法包括以下步骤：1）将含氰基的载体与酸液混合并进行第一干燥，得到含羧基的载体；2）将上述含羧基的载体负载活性组分前驱体，进行回流
、
第二干燥和还原，得到脱氢催化剂
。10.
根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述含氰基的载体选自聚芳醚腈
、
聚芳醚醚腈
、L
‑
卡内腈
、4
‑
正丙氧基邻苯二甲腈和丙二腈中的至少一种
。11.
根据权利要求
10
所述的制备方法，其特征在于，所述聚芳醚醚腈的相对密度为
1.1
‑
1.4。12.
根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述酸液中，酸的浓度为
40
‑
60wt%。13.
根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中，所述混合的条件包括：在
2...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：北京海望氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：