【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化剂制备，具体涉及一种贵金属催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、负载型贵金属催化剂在多相催化过程中有着极为广泛的应用，负载贵金属的尺寸大小和形貌对催化剂的性能有着显著的影响。由于贵金属成本高昂加之其具有明显的纳米效应，如何高效制备具有高度分散和结构稳定的负载型贵金属催化剂成为催化剂制备领域的研究热点之一。
2、目前，对于负载型高分散贵金属催化剂的制备，尤其是单原子和亚纳米团簇级的负载催化剂制备，采用气相热解或气相捕捉的方法居多。例如cn112915997a公开了一种碳基材料负载的高分散贵金属催化剂，该方法所需要的反应温度在600℃以上，甚至会达到1000℃。datye等人开发出一种制备单原子pt/ceo2催化剂的制备方法(jones j，xiong h-f，datye a k，et al.thermally stable single-atom platinum-on-ceria catalystsvia atom trapping[j].science，2016，353(6295)：150-154)，但该方法同样需要800℃的高温。
3、对于液相中高分散贵金属催化剂制备方法的研究，christopher报道了一种利用载体等电点的差异选择性吸附-沉积的方法(ro i，xu m-j，christopher p，etal.synthesis of heteroatom rh-reox atomically dispersed species on al2o3 andtheir tunab
4、综合已有的报道，现有技术虽然对制备负载型高分散贵金属催化剂的制备有很好的指导，但依旧存在贵金属利用不完全、制备条件苛刻、可重复性差等问题，导致在放大生产中往往出现经济性差和产品质量不稳定等问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种负载型贵金属催化剂及其制备方法和应用。该催化剂应用于制药行业中挥发性有机物(vocs)的脱除，不仅含氮化合物(如氨气和吡啶)去除效率高，同时能大幅度降低反应后nox的生成，减少二次污染，且该催化剂制备方法简单，条件温和，贵金属利用率高，适合工业化生产。
2、本专利技术第一方面提供了一种负载型贵金属催化剂，包括载体和负载于载体表面的贵金属，其中，贵金属的分散度为50％～100％，优选为55％～80％。
3、进一步地，所述贵金属以原子簇或单原子状态高度分散在载体表面。
4、进一步地，所述载体选自γ-al2o3、tio2、ceo2、la2o3、zno、mgo中的一种或多种，优选为γ-al2o3、ceo2、mgo中的一种或多种。
5、进一步地，所述贵金属选自rh、ru、pt、ir、pd中的一种或多种，优选为pt、ir、pd中的一种或多种。
6、进一步地，所述催化剂中，以催化剂重量为基准，载体含量为98.0％～99.9％，贵金属含量为0.1％～2.0％，优选为0.5％～1.0％。
7、本专利技术第二方面提供了一种负载型高分散贵金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：
8、(1)将载体分散在水中，形成分散液a；
9、(2)向分散液a中加入贵金属前驱体溶液，形成分散液b；
10、(3)调节分散液b的ph值并加热反应，得到催化剂前驱体；
11、(4)步骤(3)所得催化剂前驱体干燥、焙烧，得到所述催化剂。
12、进一步地，步骤(1)中，所述载体选自γ-al2o3、tio2、ceo2、la2o3、zno、mgo中的一种或多种，优选为γ-al2o3、ceo2、mgo中的一种或多种。
13、进一步地，步骤(2)中，所述贵金属选自rh、ru、pt、ir、pd中的一种或多种，优选为pt、ir、pd中的一种或多种。所述贵金属前驱体溶液选自可溶性的卤化物、氯酸盐、铵盐、醋酸盐中的一种或多种，例如，可以为h2ptcl6，ircl3、pdcl2、na2ptcl4、na2ircl6、k2pdcl4、(nh4)2ptcl6、(nh4)2ircl6、(nh4)2pdcl6、pd(ch3oo)2中的一种或多种。
14、进一步地，步骤(2)中，所述分散液b中，贵金属的质量浓度为0.1～5.0mg/ml，优选为0.5～1.0mg/ml。
15、进一步地，步骤(3)中，所述分散液b的ph值为4～7，优选为5～7，更优选5.5～6.5，ph调节剂优选为氨水。所述的加热温度控制在40～90℃，优选为50～80℃，更优选为60～70℃。所述反应时间控制在1～10h，优选为2～5h，更优选为3～4h。
16、进一步地，步骤(4)中，所述干燥温度为40～120℃，干燥时间为6～48h。所述焙烧温度为400～700℃，优选为400～550℃，焙烧时间为2～10h，优选为3～5h。
17、进一步地，步骤(4)中，所述催化剂前驱体在干燥前先用去离子水洗涤。
18、本专利技术第三方面提供了一种由第二方面的制备方法制得的负载型金属催化剂。
19、进一步地，所述催化剂包括载体和负载于载体表面的贵金属，其中，贵金属以原子簇或单原子状态高度分散在载体表面，贵金属的分散度为50％～100％，优选为55％～80％。
20、进一步地，所述载体选自γ-al2o3、tio2、ceo2、la2o3、zno、mgo中的一种或多种，优选为γ-al2o3、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负载型贵金属催化剂，包括载体和负载于载体表面的贵金属，其中，贵金属的分散度为50％～100％，优选为55％～80％。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述贵金属以原子簇或单原子状态高度分散在载体表面。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述载体选自γ-Al2O3、TiO2、CeO2、La2O3、ZnO、MgO中的一种或多种，优选为γ-Al2O3、CeO2、MgO中的一种或多种；所述贵金属选自Rh、Ru、Pt、Ir、Pd中的一种或多种，优选为Pt、Ir、Pd中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中，以催化剂重量为基准，载体含量为98.0％～99.9％，贵金属含量为0.1％～2.0％，优选为0.5％～1.0％。
5.一种负载型贵金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的催化剂制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述载体选自γ-Al2O3、TiO2、CeO2、La2O3、ZnO、MgO中的一种或多种，优选为γ-Al2O3、CeO2、MgO中
7.根据权利要求5所述的催化剂制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述贵金属前驱体溶液选自可溶性的卤化物、氯酸盐、铵盐、醋酸盐中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的催化剂制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述分散液B中，贵金属的质量浓度为0.1～5.0mg/mL，优选为0.5～1.0mg/mL。
9.根据权利要求5所述的催化剂制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述分散液B的pH值为4～7，优选为5～7，更优选为5.5～6.5；所述的加热温度控制在40～90℃，优选为50～80℃，更优选为60～70℃；所述反应时间控制在1～10h，优选为2～5h，更优选为3～4h。
10.根据权利要求5所述的催化剂制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述干燥温度为40～120℃，干燥时间为6～48h，所述焙烧温度为400～700℃，优选为400～550℃，焙烧时间为2～10h，优选为3～5h。
11.根据权利要求5-10任一所述催化剂制备方法制得的负载型贵金属催化剂。
12.权利要求1-4任一所述催化剂或权利要求11所述催化剂用于制药行业中挥发性有机物的脱除。
13.根据权利要求12所述的应用，其特征在于，所述挥发性有机物中，氨气浓度为200～2000mg/m3，吡啶浓度为200～2000mg/m3，O2含量为5vol％～20vol％。
14.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，反应空速为10,000～50,000h-1，温度为200～400℃，压力为常压。
...【技术特征摘要】
1.一种负载型贵金属催化剂，包括载体和负载于载体表面的贵金属，其中，贵金属的分散度为50％～100％，优选为55％～80％。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述贵金属以原子簇或单原子状态高度分散在载体表面。
3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述载体选自γ-al2o3、tio2、ceo2、la2o3、zno、mgo中的一种或多种，优选为γ-al2o3、ceo2、mgo中的一种或多种；所述贵金属选自rh、ru、pt、ir、pd中的一种或多种，优选为pt、ir、pd中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中，以催化剂重量为基准，载体含量为98.0％～99.9％，贵金属含量为0.1％～2.0％，优选为0.5％～1.0％。
5.一种负载型贵金属催化剂的制备方法，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的催化剂制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述载体选自γ-al2o3、tio2、ceo2、la2o3、zno、mgo中的一种或多种，优选为γ-al2o3、ceo2、mgo中的一种或多种；
7.根据权利要求5所述的催化剂制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述贵金属前驱体溶液选自可溶性的卤化物、氯酸盐、铵盐、醋酸盐中的一种或多种。
8.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜辰昊，陈航宁，郑育元，许丹丹，顾一丹，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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